哈希表

一般哈希

哈希表是一種提供了快速插入和查找操作的數據結構,一般哈希可以用兩種方法來做,拉鍊法和開放尋址法。

拉鍊法

在哈希表中的每個單元格內插上鍊表,鏈表中存儲數據本身,查找時只需要找到數據的映射,也就是哈希值

例題

維護一個集合,支持如下幾種操作:

“I x”,插入一個數x; “Q x”,詢問數x是否在集合中出現過; 現在要進行N次操作,對於每個詢問操作輸出對應的結果。

輸入格式

第一行包含整數N,表示操作數量。

接下來N行,每行包含一個操作指令,操作指令爲”I x”,”Q x”中的一種。

輸出格式

對於每個詢問指令“Q x”,輸出一個詢問結果,如果x在集合中出現過,則輸出“Yes”,否則輸出“No”。

每個結果佔一行。

數據範圍

1≤N≤105109≤x≤109

輸入樣例:

5
I 1
I 2
I 3
Q 2
Q 5

輸出樣例:

Yes
No

代碼:

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
const int N = 100003;
int h[N], e[N], ne[N], idx;
void insert(int x)
{
    int k = (x % N + N) % N;
    e[idx] = x;
    ne[idx] = h[k];
    h[k] = idx ++ ;
}
bool find(int x)
{
    int k = (x % N + N) % N;
    for(int i = h[k]; i != -1; i = ne[i])
        if(e[i] == x) return true;
        return false;
}
int main()
{
    int n;
    cin >> n;
    
    int x;
    
    memset(h, -1, sizeof h);
    
    while(n -- )
    {
        char op[2];
        scanf("%s%d", op, &x);
        if(op[0] == 'I') insert(x);
        else
        {
            if(find(x)) puts("Yes");
            else puts("No");
        }
    }
    return 0;
}

開放尋址法

發生衝突時,查找數組中是否有空位,然後插入數據

與上面同樣的例題

維護一個集合,支持如下幾種操作:

“I x”,插入一個數x; “Q x”,詢問數x是否在集合中出現過; 現在要進行N次操作,對於每個詢問操作輸出對應的結果。

輸入格式

第一行包含整數N,表示操作數量。

接下來N行,每行包含一個操作指令,操作指令爲”I x”,”Q x”中的一種。

輸出格式

對於每個詢問指令“Q x”,輸出一個詢問結果,如果x在集合中出現過,則輸出“Yes”,否則輸出“No”。

每個結果佔一行。

數據範圍

1≤N≤105109≤x≤109

輸入樣例:

5
I 1
I 2
I 3
Q 2
Q 5

輸出樣例:

Yes
No

代碼:

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
const int N = 200003, null = 0x3f3f3f3f;
int h[N];
int find(int x)
{
    int k = (x % N + N) % N;
    while(h[k] != null && h[k] != x)
    {
        k ++ ;
        if(k == N) k = 0;
    }
    return k;
}
int main()
{
    int n;
    scanf("%d", &n);
    
    memset(h, 0x3f, sizeof h);
    
    while(n -- )
    {
        char op[2];
        int x;
        scanf("%s%d", op, &x);
        
        int k = find(x);
        if(op[0] == 'I') h[k] = x;//插入
        else
        {
            if(h[k] != null ) puts("Yes");
            else puts("No");
        }
    }
    return 0;
}

字符串哈希

字符串哈希:將一串字符串映射成一個P進制的數。
P通過前綴和記錄,查詢某個字符串的哈希值時可以用前綴和相減。

P一般取131 或13331來減少衝突 。

爲了避免手動取模, 使用unsigned long long 存儲每串字符串的哈希值,值過大自動溢出,相當於取模

例題

給定一個長度爲n的字符串,再給定m個詢問,每個詢問包含四個整數l1,r1,l2,r2,請你判斷[l1,r1]和[l2,r2]這兩個區間所包含的字符串子串是否完全相同。

字符串中只包含大小寫英文字母和數字。

輸入格式

第一行包含整數n和m,表示字符串長度和詢問次數。

第二行包含一個長度爲n的字符串,字符串中只包含大小寫英文字母和數字。

接下來m行,每行包含四個整數l1,r1,l2,r2,表示一次詢問所涉及的兩個區間。

注意,字符串的位置從1開始編號。

輸出格式

對於每個詢問輸出一個結果,如果兩個字符串子串完全相同則輸出“Yes”,否則輸出“No”。

每個結果佔一行。

數據範圍

1≤n,m≤105

輸入樣例:

8 3
aabbaabb
1 3 5 7
1 3 6 8
1 2 1 2

輸出樣例:

Yes
No
Yes

舉例瞭解一下過程:

比如樣例中 aabbaabb , 如果我們想求baa的哈希值,需要用母串中aabbaa對應的哈希值減去前面aab的對應哈希值,根據h[i] = h[i - 1] * P + str[i];(前綴和計算),但是由於aab的階數此時不能與母串中的aab相互抵消,所以要將aab的哈希值乘一個關於P的係數,比如此例將aab提高了三位才能抵消,得出目標字符串的哈希值的一步就是h[r] - h[l - 1] * p[r - l + 1],這一步就是準確計算出哈希值的關鍵。

#include<iostream>
using namespace std;
typedef unsigned long long ULL;
const int N = 100010, P = 131;
int n, m;
char str[N];
ULL h[N], p[N];
int get(int l, int r)
{
    return h[r] - h[l - 1] * p[r - l + 1];
}
int main()
{
    cin >> n >> m >> str + 1 ;
    
    p[0] = 1;
    
    for(int i = 1; i <= n; i ++ )
    {
        p[i] = p[i - 1] * P;
        h[i] = h[i - 1] * P + str[i];//前綴和維護哈希值
    }
    
    while(m -- )
    {
        int l1, r1, l2, r2;
        cin >> l1 >> r1 >> l2 >> r2;
        if(get(l1, r1) == get(l2, r2)) puts("Yes");
        else puts("No");
    }
    return 0;
}

關於前綴和的使用進入—>前綴和

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