Java 散列集如何引起冲突？

如果一个散列集只包含任何不同元素的一个实例，那么在这种情况下如何发生冲突

既然给定的元素只有一个，那么负载系数怎么会成为问题呢

虽然这是家庭作业，但不是给我的。我正在辅导某人，我需要知道如何向他们解释。

散列表（散列集是各种各样的）背后的一般思想是，您有许多包含“键”值的对象（例如字符串），您希望将它们放入某种容器中，然后能够通过它们的“键”找到单个对象值，而无需检查容器中的每个项目

例如，可以将值放入排序数组中，然后进行二进制搜索以查找值，但是如果有大量更新，则维护排序数组的成本很高

所以键值是“散列”的。例如，可以将所有字符的ASCII值相加，以创建一个数字，即字符串的“哈希”。（有更好的散列计算算法，但精确的算法并不重要，这是一个很容易解释的算法。）

当你这样做的时候，你会得到一个数字，对于一个十个字符的字符串，它的范围可能在600到1280之间。现在，如果你除以，比如说，500，然后取余数，你将得到一个介于0和499之间的值。（请注意，字符串不必是10个字符——更长的字符串将添加到更大的值，但当您除法并获取余数时，仍然会得到一个介于0和499之间的数字。）

现在创建一个包含500个条目的数组，每次获得一个新对象时，按照上面所述计算其哈希值，并使用该值索引到数组中。将新对象放入与该索引对应的数组项中

但是（特别是使用上面的朴素散列算法），您可以使用相同的散列拥有两个不同的字符串。例如，“ABC”和“CBA”将具有相同的散列，并且最终将进入数组中的相同插槽

要处理这种“冲突”，有几种策略，但最常见的是在数组项之外创建一个链表，并将各种“哈希同义词”放入该列表中

您通常会尝试让数组足够大（并且有更好的散列计算算法）以最小化此类冲突，但是，使用散列方案无法绝对防止冲突

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请注意，同义词列表中的多个条目并不相同——它们具有不同的键值——但它们具有相同的哈希值。

假设您有一组整数，并且您的哈希函数是mod 4。如果您尝试插入整数0、4、8、12、16等，它们将全部合并。（mod 4是一个糟糕的散列函数，但它说明了这个概念）

假设一个适当的函数，载荷系数与发生碰撞的可能性相关；请注意，我说的是相关和不相等，因为这取决于处理碰撞时使用的策略。通常，高负载系数会增加碰撞的可能性。假设您有4个插槽，并且使用mod 4作为哈希函数，当加载因子为0（空表）时，不会发生冲突。当您有一个元素时，发生冲突的概率为.25，这显然会降低性能，因为您必须解决冲突

现在，假设您使用线性探测（即，在发生碰撞时，使用下一个可用条目），一旦达到表中的3个条目，则发生碰撞的概率为.75，如果发生碰撞，在最好的情况下，您将进入下一个条目，但在最坏的情况下，您将必须通过3个条目，因此，冲突意味着，与直接访问不同，您平均需要一个线性搜索，平均包含2个项目

当然，您有更好的策略来处理碰撞，通常，在非病理性情况下，0.7的负载是可以接受的，但在碰撞之后，碰撞会激增，性能会下降