哈希表（Hash table），也被称为散列表，是一种基于哈希函数的数据结构，它通过把关键值（Key value）映射到表中一个位置来访问记录，从而加快查找的速度。
当我们想使用哈希法来解决问题的时候，我们一般会选择如下2种数据结构：
- map（映射）
- set（集合）
1. map（映射）
2. set（集合）
3. map使用示例
3.1 golang使用示例
package mainimport ("fmt""sync"
)func main() {// 创建并操作 mapuser := map[string]interface{}{"name": "Bob","age": 25,"skills": []string{"Go", "Python"},}// 类型断言获取值if age, ok := user["age"].(int); ok {user["age"] = age + 1}// 删除字段delete(user, "skills")// 并发安全操作var wg sync.WaitGroupvar mu sync.Mutexcounter := make(map[int]int)for i := 0; i < 10; i++ {wg.Add(1)go func(i int) {defer wg.Done()mu.Lock()counter[i] = i * 2mu.Unlock()}(i)}wg.Wait()fmt.Println(user) // 输出: map[age:26 name:Bob]fmt.Println(counter) // 输出类似: map[0:0 1:2 ... 9:18]
}
注意事项：
- Map 的键必须是可比较类型（不能是 slice、map、function）
- 每次遍历顺序随机（Go 故意设计的特性）
- 大数据量时优先预分配空间：
make(map[string]int, 1000) - 值可以是任意类型，包括另一个 map
- 查询不存在的键不会报错，返回零值
3.2 Java使用示例
import java.util.*;public class Main {public static void main(String[] args) {// 创建并操作 MapMap<String, Object> user = new HashMap<>();user.put("name", "Bob");user.put("age", 25);user.put("skills", new String[]{"Java", "Python"});// 类型安全访问if (user.get("age") instanceof Integer age) {user.put("age", age + 1);}// 删除元素user.remove("skills");// 并发安全示例Map<Integer, Integer> counter = new ConcurrentHashMap<>();List<Thread> threads = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < 10; i++) {final int num = i;threads.add(new Thread(() -> {counter.put(num, num * 2);}));}threads.forEach(Thread::start);threads.forEach(t -> {try { t.join(); } catch (InterruptedException e) {}});System.out.println(user); // 输出: {name=Bob, age=26}System.out.println(counter); // 输出: {0=0, 1=2, ..., 9=18}}
}
注意事项：
- 键的类型：必须正确实现
equals()和hashCode()方法 - 空值处理：
HashMap允许null键和null值，Hashtable不允许 - 有序性选择：
HashMap：无序LinkedHashMap：按插入顺序TreeMap：按键的自然顺序排序
- 线程安全：
- 非并发场景用
HashMap - 高并发场景用
ConcurrentHashMap
- 非并发场景用
3.3 Python使用示例
# 创建并操作字典
inventory = {"apples": 50,"bananas": 25,"oranges": 30
}# 更新库存
def add_stock(item, quantity):inventory[item] = inventory.get(item, 0) + quantityadd_stock("apples", 20)
add_stock("pears", 40)# 生成报告
print("Current Inventory:")
for item, qty in inventory.items():print(f"- {item.capitalize():<8}: {qty:03d} units")# 删除低库存项
low_stock = [item for item, qty in inventory.items() if qty < 30]
for item in low_stock:del inventory[item]print("\nFinal Inventory:", inventory)
输出结果：
Current Inventory:
- Apples : 070 units
- Bananas : 025 units
- Oranges : 030 units
- Pears : 040 unitsFinal Inventory: {'apples': 70, 'oranges': 30, 'pears': 40}
注意事项：
- 键的类型要求：
- 必须是可哈希类型（不可变类型：
str/int/tuple等） - 值可以是任意类型
- 必须是可哈希类型（不可变类型：
- 有序性：
- Python 3.7+ 中字典保持插入顺序
- 使用
collections.OrderedDict获取更严格的有序保证
- 性能特性：
- 查找时间复杂度 O(1)
- 不要用
dict替代类（应使用dataclass或自定义类）
- 内存优化：
- 使用
sys.getsizeof()查看字典内存占用 - 对大量数据考虑使用
__slots__或第三方库（如numpy）
- 使用
- 常见陷阱：
- 避免在遍历时修改字典结构
- 不要用可变对象（如
list）作为键 None可以作为键值
3.4 对比
| 特性 | Python | Go | Java |
|---|---|---|---|
| 初始化语法 | {k: v} 或 dict() |
make(map[K]V) |
new HashMap<>() |
| 空值处理 | get(key, default) |
返回零值 | getOrDefault |
| 有序性 | Python 3.7+ 保持插入顺序 | 无序 | 可选有序实现 |
| 并发安全 | 需手动加锁 | sync.Map |
ConcurrentHashMap |
| 默认值处理 | setdefault/defaultdict |
需手动判断 | computeIfAbsent |
今日佳句：问渠那得清如许？为有源头活水来。
