php 實作Hash表功能實例詳解

php 實作Hash表功能

Hash表作為最重要的資料結構之一，也稱為散列表。使用PHP實作Hash表的功能。 PHP可以模擬實作Hash表的增刪改查。透過對key的映射到數組中的一個位置來存取。映射函數叫做Hash函數，存放記錄的陣列稱為Hash表。

Hash函數把任意長度的和類型的key轉換成固定長度輸出。不同的key可能擁有相同的hash。

Hash表的時間複雜度為O(1)

<?php
class HashTable{
  private $arr = array();
  private $size = 10;
  public function __construct(){
    //SplFixedArray创建的数组比一般的Array()效率更高，因为更接近C的数组。创建时需要指定尺寸
    $this->arr = new SplFixedArray($this->size);
  }
  /**
   * Description: 简单hash算法。输入key，输出hash后的整数
   * @param $key
   * @return int
   */
  private function simpleHash($key){
    $len = strlen($key);
    //key中每个字符所对应的ASCII的值
    $asciiTotal = 0;
    for($i=0; $i<$len; $i++){
      $asciiTotal += ord($key[$i]);
    }
    return $asciiTotal % $this->size;
  }
  /**
   * Description: 赋值
   * @param $key
   * @param $value
   * @return bool
   */
  public function set($key, $value){
    $hash = $this->simpleHash($key);
    $this->arr[$hash] = $value;
    return true;
  }
  /**
   * Description: 取值
   * @param $key
   * @return mixed
   */
  public function get($key){
    $hash = $this->simpleHash($key);
    return $this->arr[$hash];
  }
  public function getList(){
    return $this->arr;
  }
  public function editSize($size){
    $this->size = $size;
    $this->arr->setSize($size);
  }
}
?>

下面對我們的HashTable進行測試。

<?php
//测试1
$arr = new HashTable();
for($i=0; $i<15; $i++){
  $arr->set(&#39;key&#39;.$i, &#39;value&#39;.$i);
}
print_r($arr->getList());

//测试2
$arr->editSize(15);
for($i=0; $i<15; $i++){
  $arr->set(&#39;key&#39;.$i, &#39;value&#39;.$i);
}
print_r($arr->getList());
?>

改變了值之後可以存放更多的元素。但是仍然存在不同的key可能產生相同的hash值，那麼賦值的時候後操作會覆寫前運算的問題。這種衝突的問題我們來用拉鍊法來解決。

拉鍊法解決衝突。拉鍊法解決衝突的做法是將所有的相同Hash值的key放在一個鍊錶中，例如key3和key14在hash之後都是0，那麼在數組的鍵為0的地方存儲這兩個值，形式是鍊錶。如果無法理解我的文字，請看下面的範例，看一下列印資訊就明白了。拉鍊法是什麼，就是鍊錶。

建立一個HashNode類，用來儲存key和value的值，並且儲存相同hash的另一個元素。在同一條鏈上，找出越後的元素越費時。時間複雜度為O(n).

<?php
class HashNode{
  public $key;
  public $value;
  public $nextNode;
  public function __construct($key, $value, $nextNode=Null){
    $this->key = $key;
    $this->value = $value;
    $this->nextNode = $nextNode;
  }
}
class NewHashTable{
  private $arr;
  private $size = 10;
  public function __construct(){
    $this->arr = new SplFixedArray($this->size);
  }
  private function simpleHash($key){
    $asciiTotal = 0;
    $len = strlen($key);
    for($i=0; $i<$len; $i++){
      $asciiTotal += ord($key[$i]);
    }
    return $asciiTotal % $this->size;
  }
  public function set($key, $value){
    $hash = $this->simpleHash($key);
    if(isset($this->arr[$hash])){
      $newNode = new HashNode($key, $value, $this->arr[$hash]);
    }else{
      $newNode = new HashNode($key, $value, null);
    }
    $this->arr[$hash] = $newNode;
    return true;
  }
  public function get($key){
    $hash = $this->simpleHash($key);
    $current = $this->arr[$hash];
    while(!empty($current)){
      if($current->key == $key){
        return $current->value;
      }
      $current = $current->nextNode;
    }
    return NULL;
  }
  public function getList(){
    return $this->arr;
  }
}
?>

對我們新的HashTable進行測試

<?php
//测试1
$newArr = new NewHashTable();
for($i=0; $i<30; $i++){
  $newArr->set(&#39;key&#39;.$i, &#39;value&#39;.$i);
}
print_r($newArr->getList());
var_dump($newArr->get(&#39;key3&#39;));
?>

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