Wie erreicht Go's Map im Durchschnitt eine zeitkonstante Schlüsselsuche?

Interne Golang Map-Implementierung: Schlüsselsuchmechanismus

In Go nutzen Karten Hash-Tabellen, um Schlüssel-Wert-Paare effizient zu speichern und abzurufen. Die interne Implementierung stellt sicher, dass die Suche nach einem Schlüssel „im Durchschnitt eine konstante Anzahl von Schlüsselvergleichen“ erfordert. Dies bedeutet, dass die zeitliche Komplexität der Suche unabhängig von der Größe der Hash-Tabelle ist.

Die interne Datenstruktur der Karte besteht aus einem Array von Buckets, wobei jeder Bucket bis zu acht Schlüssel-Wert-Paare enthält. Der Hashwert eines Schlüssels bestimmt den Bucket, in dem er gespeichert ist, wobei die Bits niedrigerer Ordnung den spezifischen Bucket angeben und die Bits höherer Ordnung zur Unterscheidung von Einträgen innerhalb desselben Buckets verwendet werden.

Bei mehr als acht Schlüsseln Beim Hashing auf denselben Bucket verwendet die Karte einen Verkettungsmechanismus, der zusätzliche Buckets mit dem ursprünglichen Bucket verknüpft. Dies ermöglicht eine effiziente Handhabung von Kollisionen, bei denen mehrere Schlüssel denselben Hash-Wert haben.

Im Hinblick auf die Suchleistung durchsucht die Go-Map den Bucket, der dem Hash-Wert des Schlüssels entspricht. Im Durchschnitt untersucht es nur eine kleine Anzahl von Einträgen innerhalb des Buckets, genauer gesagt weniger als die Hälfte der Gesamtzahl der Einträge in der Karte. Selbst bei großen Karten erfolgt der Suchvorgang daher schnell und effizient.

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