JavaScript 哈希表(散列表)实现和应用

查找的效率与比较次数密切相关。基于比较的程序，运算效率是比较低的。比如平时可以通过indexOf查找一个数据。但这是一个基于比较的一个实现。如果是淘宝那样有上亿个商品，那么用indeOf 来查数据就会性能非常差。

对一个在哈希表中的数据的访问过程是迅速有效的，通过散列函数，哈希表中的元素的key经常是唯一的，数据元素将被更快地定位。

最近学习了散列表（哈希表），参考这篇文章https://blog.csdn.net/zouchunlaigo1988/article/details/7163920。，换成了JavaScript语言实现。

问题描述

针对某个集体（比如你所在的班级）中的“人名”设计一个哈希表，使得平均查找长度不超过R，完成相应的建表和查表程序。

基本要求

假设人名为中国人姓名的汉语拼音形式。待填入哈希表的人名共有30个，取平均查找长度的上限为2。哈希函数用除留余数法构造，用伪随机探测再散列发处理冲突。

const Name_NO = 30;
const HASH_LENGTH = 50;
const M = 50;

class Name {
    constructor() {
        this.py = '';
        this.key = 0;
    }
}

class Hash {
    constructor() {
        //名字的拼音
        //拼音对应的整数
        //查找的长度
        this.py = '';
        this.key = 0;
        this.si = 0;
    }
}
const NameList = [];
for (let i = 0; i < Name_NO; i++) {
    let studuent = new Name();
    NameList.push(studuent);
}

/** 算法设计*/
/**1 姓名结构体数组初始化 */
//名字以拼音形成字符串，将字符串的各个字符对应的ASCII码相加，所得的整数作为哈希表的关键字
const InitNameList = () => {
    let f = '';
    let r, s0, i;
    NameList[0].py = "chenliang";//陈亮
    NameList[1].py = "chenyuanhao";//陈元浩
    NameList[2].py = "chengwenliang";//程文亮
    NameList[3].py = "dinglei";//丁磊
    NameList[4].py = "fenghanzao";//冯汉枣
    NameList[5].py = "fuzongkai";//付宗楷
    NameList[6].py = "hujingbin";//胡劲斌
    NameList[7].py = "huangjianwu";//黄建武
    NameList[8].py = "lailaifa";//赖来发
    NameList[9].py = "lijiahao";//李嘉豪
    NameList[10].py = "liangxiaocong";//梁晓聪
    NameList[11].py = "linchunhua";//林春华
    NameList[12].py = "liujianhui";//刘建辉
    NameList[13].py = "luzhijian";//卢志健
    NameList[14].py = "luonan";//罗楠
    NameList[15].py = "quegaoxiang";//阙高翔
    NameList[16].py = "sugan";//苏淦
    NameList[17].py = "suzhiqiang";//苏志强
    NameList[18].py = "taojiayang";//陶嘉阳
    NameList[19].py = "wujiawen";//吴嘉文
    NameList[20].py = "xiaozhuomin";//肖卓明
    NameList[21].py = "xujinfeng"; //许金峰
    NameList[22].py = "yanghaichun";//杨海春
    NameList[23].py = "yeweixiong";//叶维雄
    NameList[24].py = "zengwei";//曾玮
    NameList[25].py = "zhengyongbin";//郑雍斌
    NameList[26].py = "zhongminghua";//钟明华
    NameList[27].py = "chenliyan";//陈利燕
    NameList[28].py = "liuxiaohui";//刘晓慧
    NameList[29].py = "panjinmei";//潘金梅 

    for (let i = 0; i < Name_NO; i++) {
        s0 = 0;
        f = NameList[i].py;
        for (r = 0; r < f.length; r++) {
            let str = f.slice(r, r + 1)
            let intNum = str.charCodeAt();
            s0 = (intNum) + s0;
        }
        NameList[i].key = s0;
    }
}

/**2 建立哈希表 */
//用除留余数法建哈希函数，用伪随机探测再散列法处理冲突
const HashList = [];
for (let i = 0; i < HASH_LENGTH; i++) {
    let item = new Hash();
    HashList.push(item);
}
const CreateHashList = () => {
    let i;
    for (i = 0; i < HASH_LENGTH; i++) {
        HashList[i].py = '';
        HashList[i].key = 0;
        HashList[i].si = 0;

    }

    for (let j = 0; j < Name_NO; j++) {
        let sum = 0;
        let adr = (NameList[j].key) % M;
        let d = adr;
        if (HashList[adr].si == 0) {
            HashList[adr].key = NameList[j].key;
            HashList[adr].py = NameList[j].py;
            HashList[adr].si = 1;
        } else {
            //冲突，车采用伪随机探测再散列法处理冲突
            do {
                d = (d + NameList[j].key % 10 + 1) % M
                sum = sum + 1;
            } while (HashList[d].key != 0);
            HashList[d].key = NameList[j].key;
            HashList[d].py = NameList[j].py;
            HashList[d].si=sum+1;  

        }
    }
}
//3.查找
const FindList = (name) => {
    let s0 = 0, r, sum = 1, adr, d;
    for (r = 0; r < name.length; r++) {
        let str = name.slice(r, r + 1)
        let intNum = str.charCodeAt();
        s0 = (intNum) + s0;
    }
    adr = s0 % M;//使用哈希函数
    d = adr;
    //strcmp
    if (HashList[adr].key === s0 && (HashList[adr].py == name)) {
        console.log(`姓名%${HashList[d].py},关键字${s0},查找长度1`)
    } else if (HashList[adr].key == 0) {
        console.log("无此记录")
    } else {
        let g = 0;
        do {
            d = (d + s0 % 10 + 1) % M; //伪随机探测在散列法处理冲突
            sum = sum + 1;
            if (HashList[d].key === 0) {
                console.log("无此记录");
                g = 1;
            }
            if (HashList[d].key === s0) {
                console.log(`姓名:${HashList[d].py},关键字:${s0},查找长度:${sum}`)
            }
        } while (g == 0)
    }
}

//显示哈希表
const Display = () => {
    let i;
    let total = 0;
    console.log("\n地址\t关键字\t\t搜索长度\tH(key)\t 姓名\n"); //显示的格式
    for (i = 0; i < 50; i++) {
        console.log(i,HashList[i].key,HashList[i].si,HashList[i].key % 30,HashList[i].py);
    }
    for (let i = 0; i < HASH_LENGTH; i++) {
        total += HashList[i].si;
    }
    console.log(`平均查找长度：${total/Name_NO}`)
}

//运行主函数
const main = () => {
    InitNameList();
    CreateHashList();
    Display();
    //查找唯一key值的数据
    FindList('zhengyongbin');
    //查找key值冲突的数据
    FindList('panjinmei');

}
main();

输出结果

另外再附上一个es6实现的HashTable类

class HashTable {
    //初始化
    constructor() {
        this.obj = {};
        this.count = 0;
    }
    //返回值
    take(key) {
        if (this.contains(key)) {
            return this.obj[key]
        }
    }
    //增加值
    add(key, value) {
        if (this.obj.hasOwnProperty(key)) {
            return false;
        } else {
            this.obj[key] = value;
            this.count++;
            return true;
        }
    }
    //清空
    clear() {
        this.obj = {}
    }
    //检测
    contains(key) {
        return this.obj.hasOwnProperty(key);
    }
    //移除hashtable中对象的值
    remove(key) {
        this.count--;
        delete this.obj[key];
    }
}