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哈希查找因何快？我们使用它需要付出什么代价

哈希表和哈希函数是大学数据结构中的课程，实际开发中我们经常用到Hashtable这种结构，当遇到键-值对存储，采用Hashtable比ArrayList查找的性能高。为什么呢？我们在享受高性能的同时，需要付出什么代价(这几天看红顶商人胡雪岩，经典台词：在你享受这之前，必须受别人吃不了的苦，忍受别人受不了的屈辱)，那么使用Hashtable是否就是一桩无本万利的买卖呢？就此疑问，做以下分析，希望能抛砖引玉。
1)hash它为什么对于键-值查找性能高
学过数据结构的，都应该晓得，线性表和树中，记录在结构中的相对位置是随机的，记录和关键字之间不存在明确的关系，因此在查找记录的时候，需要进行一系列的关键字比较，这种查找方式建立在比较的基础之上，在.net中(Array,ArrayList,List)这些集合结构采用了上面的存储方式。
比如，现在我们有一个班同学的数据，包括姓名，性别，年龄，学号等。假如数据有

姓名	性别	年龄	学号
张三	男	15	1
李四	女	14	2
王五	男	14	3

 

假如，我们按照姓名来查找，假设查找函数FindByName(string name);
1)查找“张三”
只需在第一行匹配一次。
2)查找"王五"
   在第一行匹配，失败，
   在第二行匹配，失败，
   在第三行匹配，成功
上面两种情况，分别分析了最好的情况，和最坏的情况，那么平均查找次数应该为 (1+3)/2=2次，即平均查找次数为(记录总数+1)的1/2。
尽管有一些优化的算法，可以使查找排序效率增高，但是复杂度会保持在log2n的范围之内。
如何更更快的进行查找呢？我们所期望的效果是一下子就定位到要找记录的位