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0705. 设计哈希集合

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  • 标签:设计、数组、哈希表、链表、哈希函数
  • 难度:简单

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题目大意

要求:不使用内建的哈希表库,自行实现一个哈希集合(HashSet)。

需要满足以下操作:

  • void add(key) 向哈希集合中插入值 keykey
  • bool contains(key) 返回哈希集合中是否存在这个值 keykey
  • void remove(key) 将给定值 keykey 从哈希集合中删除。如果哈希集合中没有这个值,什么也不做。

说明

  • 0key1060 \le key \le 10^6
  • 最多调用 10410^4addremovecontains

示例

  • 示例 1:
输入:
["MyHashSet", "add", "add", "contains", "contains", "add", "contains", "remove", "contains"]
[[], [1], [2], [1], [3], [2], [2], [2], [2]]
输出:
[null, null, null, true, false, null, true, null, false]

解释:
MyHashSet myHashSet = new MyHashSet();
myHashSet.add(1);      // set = [1]
myHashSet.add(2);      // set = [1, 2]
myHashSet.contains(1); // 返回 True
myHashSet.contains(3); // 返回 False ,(未找到)
myHashSet.add(2);      // set = [1, 2]
myHashSet.contains(2); // 返回 True
myHashSet.remove(2);   // set = [1]
myHashSet.contains(2); // 返回 False ,(已移除)

解题思路

思路 1:数组 + 链表

定义一个一维长度为 bucketsbuckets 的二维数组 tabletable

第一维度用于计算哈希函数,为 keykey 进行分桶。第二个维度用于寻找 keykey 存放的具体位置。第二维度的数组会根据 keykey 值动态增长,模拟真正的链表。

思路 1:代码

class MyHashSet:

    def __init__(self):
        self.buckets = 1003
        self.table = [[] for _ in range(self.buckets)]

        
    def hash(self, key):
        return key % self.buckets

    
    def add(self, key: int) -> None:
        hash_key = self.hash(key)
        if key in self.table[hash_key]:
            return
        self.table[hash_key].append(key)


    def remove(self, key: int) -> None:
        hash_key = self.hash(key)
        if key not in self.table[hash_key]:
            return
        self.table[hash_key].remove(key)


    def contains(self, key: int) -> bool:
        hash_key = self.hash(key)
        return key in self.table[hash_key]

思路 1:复杂度分析

  • 时间复杂度O(nm)O(\frac{n}{m}),其中 nn 为哈希表中的元素数量,bbtabletable 的元素个数,也就是链表的数量。
  • 空间复杂度O(n+m)O(n + m)