哈希

在 Java 中，HashMap 和 HashSet 是最常用的哈希表实现类。下面我将展示几种常见的用法，包括使用 HashMap 进行频次统计、查找配对和双向映射，以及使用 HashSet 进行去重。

1. 使用 HashMap 进行频次统计

假设你有一个字符串，想统计其中每个字符的出现频率。

import java.util.HashMap;

public class FrequencyCount {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "hello world";
        HashMap<Character, Integer> freqMap = new HashMap<>();
        
        for (char c : str.toCharArray()) {
            freqMap.put(c, freqMap.getOrDefault(c, 0) + 1);
        }
        
        System.out.println(freqMap);
    }
}

这个代码会输出每个字符的出现次数，如：{ =1, d=1, e=1, h=1, l=3, o=2, r=1, w=1}。

2. 使用 HashMap 查找两个数的和等于目标值

给定一个数组和目标值，找出两个数的和为目标值。

import java.util.HashMap;

public class TwoSum {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {2, 7, 11, 15};
        int target = 9;
        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int complement = target - nums[i];
            if (map.containsKey(complement)) {
                System.out.println("Pair found: (" + nums[i] + ", " + complement + ")");
                return;
            }
            map.put(nums[i], i);
        }
        
        System.out.println("No pair found");
    }
}

输出结果为：Pair found: (7, 2)。

3. 使用 HashSet 进行去重

假设你有一个数组，想要去除其中的重复元素。

import java.util.HashSet;

public class RemoveDuplicates {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {1, 2, 2, 3, 4, 4, 5};
        HashSet<Integer> set = new HashSet<>();
        
        for (int num : nums) {
            set.add(num);
        }
        
        System.out.println(set);
    }
}

输出结果为：[1, 2, 3, 4, 5]，即去掉了重复的元素。

4. 使用 HashMap 实现双向映射

这个例子演示了如何使用 HashMap 来创建双向映射，即既可以从键查找值，也可以从值查找键。

import java.util.HashMap;

public class BiMap {
    private HashMap<String, Integer> keyToValue = new HashMap<>();
    private HashMap<Integer, String> valueToKey = new HashMap<>();

    public void put(String key, Integer value) {
        keyToValue.put(key, value);
        valueToKey.put(value, key);
    }

    public Integer getValue(String key) {
        return keyToValue.get(key);
    }

    public String getKey(Integer value) {
        return valueToKey.get(value);
    }

    public static void main(String[] args) {
        BiMap map = new BiMap();
        map.put("apple", 1);
        map.put("banana", 2);
        
        System.out.println("Value for apple: " + map.getValue("apple"));
        System.out.println("Key for value 2: " + map.getKey(2));
    }
}

输出结果为：

Value for apple: 1
Key for value 2: banana

5. 使用 HashSet 检查数组中是否有重复元素

如果你想快速判断一个数组中是否存在重复元素，可以使用 HashSet。

import java.util.HashSet;

public class CheckDuplicates {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 2};
        HashSet<Integer> set = new HashSet<>();
        for (int num : nums) {
            if (!set.add(num)) {
                System.out.println("Duplicate found: " + num);
                return;
            }
        }
        System.out.println("No duplicates found");
    }
}

输出结果为：Duplicate found: 2。

总结：

• HashMap 用于键值对的存储，可以高效地进行查找、插入、删除。
• HashSet 用于去重，判断某个元素是否已经存在。 这些哈希表的实现能够使我们在常数时间内进行查找、更新和删除操作，大大提高了代码的效率。