Hash算法、hash_table、一致hash名词解读
haoteby 2024-11-11 12:45 20 浏览
前言
Hash（哈希）作为一个coder面试中高频出现的名词，了解掌握它非常重要；
但其实，很多同学对于这些名词经常搞混，或答非所问，或不得要领；
本文就这些基本名词作一些解释，希望能帮助看到的同学梳理知识点，提供一些帮助。
本文会围绕名词解释进行。
名词解释
- hash、哈希
- hash也就是哈希，也叫散列，其实算是一种技术；
- 通过hash函数，将一组输入映射到一个限定范围内数值；
- 哈希算法
- 这里就举个最简单的例子，这个例子将一个任意整形，映射到0-9范围内。
int hash_func(int input){
return input%10;
}- 哈希冲突
- hash冲突就是多个输入产生了同样的映射地址，比如上面的例子，1和11输出都是1，这就是hash冲突；
- 由于应用场景的需要，优秀的hash算法总是尽量避免hash冲突；本篇暂不深究冲突解决；
- hash_table
- 一种基于hash（映射）的数据结构，用于存储kv类数据；
- 原理是根据输入key，通过hash算法，直接计算出存储地址；
- 在解决好冲突的前提下，他的存取效率非常之高，因为只需要执行一次hash函数计算，性能O（1），而像map之类的结构，则需要经过多次查询，效率O（lgn）；
- 一般不需要排序并且数据量比较大的数据，都可以使用hash_table来存储。
- hash_map
- 各种库里基于hash_table实现的数据结构基本都叫这个名字，stl里的hash_map已经被unordered_map实现代替了。
- 一致性hash
- 一致哈希 是一种特殊的哈希算法。在使用一致哈希算法后，哈希表槽位数（大小）的改变平均只需要对k/n个关键字重新映射，其中 k是关键字的数量，n是槽位数量。然而在传统的哈希表中，添加或删除一个槽位的几乎需要对所有关键字进行重新映射。【wiki】
- 一致性hash主要用于解决分布式缓存问题；
- 一个典型的用法是，将分布式节点hash到一个整数环，环上的每个间隔视为一个槽或者桶；
- 目标数据的key同样hash到这个整数环上，依据处于环上的位置获取应该存储的节点；
- 当一个节点移除时，只需要将从这个节点位于环上位置到下一位置之间的key进行重新hash缓存即可；
- 当新增一个节点时，也同样只需要将这个节点位于环上位置到下一位置之间的key进行重新hash即可。
如果还有不清楚的，评论区见
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