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HashMap是一种基于哈希表实现的键值对存储结构它通过哈希函数将键映射到数组的索引位置支持高效的插入、查找和删除操作。其核心原理如下 哈希函数将键转换为数组索引。理想情况下不同键应映射到不同索引但冲突难以避免。数组链表使用数组作为桶Bucket每个桶是一个链表解决哈希冲突链地址法。动态扩容当元素数量超过容量与负载因子的乘积时扩容并重新分配元素保持操作高效性。
package mainimport fmt// Entry 键值对链表节点
type Entry struct {Key stringValue interface{}Next *Entry
}// HashMap 哈希表结构
type HashMap struct {buckets []*Entry // 桶数组capacity int // 初始容量size int // 元素数量loadFactor float64 // 负载因子
}// NewHashMap 初始化哈希表
func NewHashMap(capacity int) *HashMap {return HashMap{buckets: make([]*Entry, capacity),capacity: capacity,loadFactor: 0.75,}
}// hash 哈希函数FNV-1a算法
func (h *HashMap) hash(key string) int {const (offset 2166136261prime 16777619)hash : offsetfor _, c : range key {hash ^ int(c)hash * prime}return hash
}// getIndex 计算键对应的桶索引
func (h *HashMap) getIndex(key string) int {return h.hash(key) % h.capacity
}// Put 插入键值对
func (h *HashMap) Put(key string, value interface{}) {if float64(h.size)/float64(h.capacity) h.loadFactor {h.resize()}index : h.getIndex(key)entry : h.buckets[index]// 遍历链表查找键是否存在for entry ! nil {if entry.Key key {entry.Value value // 存在则更新return}entry entry.Next}// 不存在则插入链表头部h.buckets[index] Entry{Key: key,Value: value,Next: h.buckets[index],}h.size
}// Get 获取值
func (h *HashMap) Get(key string) (interface{}, bool) {index : h.getIndex(key)entry : h.buckets[index]for entry ! nil {if entry.Key key {return entry.Value, true}entry entry.Next}return nil, false
}// Delete 删除键
func (h *HashMap) Delete(key string) bool {index : h.getIndex(key)entry : h.buckets[index]var prev *Entryfor entry ! nil {if entry.Key key {if prev nil {h.buckets[index] entry.Next // 删除头节点} else {prev.Next entry.Next // 中间或尾部节点}h.size--return true}prev entryentry entry.Next}return false
}// resize 扩容哈希表
func (h *HashMap) resize() {newCapacity : h.capacity * 2newBuckets : make([]*Entry, newCapacity)for i : 0; i h.capacity; i {entry : h.buckets[i]for entry ! nil {next : entry.NextnewIndex : h.hash(entry.Key) % newCapacity // 重新计算索引entry.Next newBuckets[newIndex] // 插入新桶头部newBuckets[newIndex] entryentry next}}h.buckets newBucketsh.capacity newCapacity
}func main() {hm : NewHashMap(2) // 初始容量设为2便于触发扩容hm.Put(name, Alice)hm.Put(age, 30)hm.Put(lang, Go) // 触发扩容if val, ok : hm.Get(name); ok {fmt.Println(name:, val) // 输出 Alice}hm.Delete(age)if _, ok : hm.Get(age); !ok {fmt.Println(age deleted) // 输出此句}
}
