Ruby中Hash哈希结构的基本操作方法小结(redis中哈希的实现、扩容细节)新鲜出炉

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关于哈希

先来了解一下Hash的基本思路:

设要存储对象的个数为num, 那么我们就用len个内存单元来存储它们(len>=num); 以每个对象ki的关键字为自变量,用一个函数h(ki)来映射出ki的内存地址,也就是ki的下标,将ki对象的元素内容全部存入这个地址中就行了。这个就是Hash的基本思路。

为什么要用一个函数来映射出它们的地址单元呢?

假设现在我要存储4个元素 13 7 14 11

显然,我们可以用数组来存。也就是:a[1]=13; a[2]=7; a[3]=14; a[4]=11;

当然,我们也可以用Hash来存。下面给出一个简单的Hash存储:

先来确定那个函数。我们就用h(ki)=ki%5;

对于第一个元素 h(13)=13%5=3; 也就是说13的下标为3;即Hash[3]=13;

对于第二个元素 h(7)=7 % 5=2; 也就是说7的下标为2; 即Hash[2]=7;

同理,Hash[4]=14; Hash[1]=11;

现在我要你查找11这个元素是否存在。你会怎么做呢?当然,对于数组来说,那是相当的简单,一个for循环就可以了。

也就是说我们要找4次。

下面我们来用Hash找一下。

首先,我们将要找的元素11代入刚才的函数中来映射出它所在的地址单元。也就是h(11)=11%5=1了。下面我们来比较一下Hash[1]?=11, 这个问题就很简单了。也就是说我们就找了1次。这个就是Hash的妙处了,通过制定一个规则(函数)来映射出它的地址,数据也就能通过这个规则去找到它的内存地址了。

Ruby中的Hash结构

1.创建哈希:就像创建数组一样,我们可以通过Hash类来创建一个Hash实例:

h1=Hash.new #默认值为nil
h2=Hash.new(“This is my first hash instance”) #默认值为” This is my first hash instance”:

上面两个例子都创建了一个空的Hash实例。一个Hash对象总是有一个默认的值——因为如果在一个Hash对象里没有找到指定的索引(key),将会返回默认值。

创建了Hash对象后,我们就可以像数组那样给他添加/删除项了。唯一不同的是,在数组中的索引只是能整数,而在Hash中索引(key)可以是任何类型(any type of object)且唯一的数据:

h2[“one”]=”北京”
h2[“two”]=”上海”
h2[“three”]=”深圳”
h2[“four”]=”广州”

Note: 如果在给Hash赋值时,使用的相同的key,那么后面的值会覆盖掉前面的值。另外,Ruby还提供了一种方便的创建和初始化Hash的方法,只需要在key后面加一个=>符号并跟一个值即可。每个key-value对用逗号隔开。然后整体用大括号括起来:

h2={
“one”=> “北京”,
“two”=>”上海”,
“three”=>”深圳”,
“four”=>”广州”
}

2.通过索引存取Hash的值:

要想获取某个值,可以用下面的方法:

  puts h2[“one”] #=>”北京”

如果指定的key不存在,将返回默认的值(前面有提到过)。此外,我们还可以用default方法获取默认值,用default+=方法设置默认值

  puts h1.default
  h1.default +=“This is set value method”

3.复制Hash:

和数组一样,我们可以把一个Hash变量分配给另一个hash变量,它们都引用想同的Hash,所以如果其中一个的值变了,那么另外一个的值也会跟着变:

h3=h2
h3[“one”]=“西安”
puts h h2[“one”] #=>”西安”

有的时候我们不希望上面的情况发生,即:修改了其中一个的值另一个也跟着修改了,我们可以使用clone方法make a new 

copy
h4=h2.clone
h4[“one”]=“大连”
puts h2[“one”] #=>”西安”(i.e. 值没有修改)

4.Hash排序:

当我们需要对Hash进行排序时,不能像数组那样简单的使用sort方法,因为数组中的数据类型都是一样的(整型),Hash中的数据类型可能并不完全一样,如整数类型和字符串类型就没法一起排序,此时就需要我们进行处理,如下(如果Hash中的数据类型全部相同可以不进行如下处理):

      

def sorted_hash(aHash)
return aHash.sort{
|a,b| a.to_s <=> b.to_s
}
End
h1={1=>’one’, 2=>’two’, 3=> ‘three’}
h2={6=>’six’, 5=>’five’, 4=> ‘four’}
h3={‘one’=>’A’, ‘two’=>’B’,’three’=>’C’}
h4=h1.merge(h2) #合并hash
h5=h1.merge(h3)
def sorted_hash(aHash)
return aHash.sort{|a,b| a.to_s <=> b.to_s }
end
p(h4)
p(h4.sort)
p(h5)
p(sorted_hash(h5))

结果:

{5=>”five”, 6=>”six”, 1=>”one”, 2=>”two”, 3=>”three”, 4=>”four”}
[[1, “one”], [2, “two”], [3, “three”], [4, “four”], [5, “five”], [6, “six”]]

[[1, “one”], [2, “two”], [3, “three”], [“one”, “A”], [“three”, “C”], [“two”, “B”]]

事实上Hash的sort方法是把一个Hash对象转换成以[key,value]为单个元素的一个数组,然后再用数组的sort方法进行排序。

5.Hash类常用方法:

方法

说明

size()

返回Hash对象的长度

length()

返回Hash对象的长度

include?(key)

判断指定的Hash对象是否包含指定的key

has_key?(key)

判断指定的Hash对象是否包含指定的key

delete(key)

删除Hash对象中指定key的对应元素

keys()

返回由Hash对象中全部key组成的数组

values()

返回由Hash对象中全部value组成的数组

e.g.

       

student={
“name”=> “Steve”,
“age”=> 22,
“Gender”=> “male”
}
p student.keys #=> [“name”, “Gender”, “age”]
p student.values  #=> [“Steve”, “male”, 22]
puts student.include?(“age”)   #=> true
puts student.size #=> 3
student.delete(“Gender”)
puts student.has_key?(“Gender”) #=>false
puts student.size #=>2

深度挖掘

1.把Hash当作数组来处理:

Hash中的keys and values方法的返回值都是一个数组,所以我们可以使用数组的方法来对它们操作:

h1={1=>’one’, 2=>’two’, 3=> ‘three’,4=> ‘four’}
h2={1=>’one’, 3=>’two’, 4=> ‘four’,5=> ‘five’}

p( h1.keys & h2.keys )
p( h1.values & h2.values )
p( h1.keys+h2.keys )
p( h1.values-h2.values )
p( (h1.keys << h2.keys) )
p( (h1.keys << h2.keys).flatten)

结果:

[1, 3, 4]
[“one”, “two”, “four”]
[1, 2, 3, 4, 5, 1, 3, 4]
[“three”]
[1, 2, 3, 4, [5, 1, 3, 4]]
[1, 2, 3, 4, 5, 1, 3, 4]

2.追加和连续的区别:

+:给一个数组添加元素,创建一个新的数组

<<:给一个数据添加元素,直接操作原数组,当给一个数组添加的新元素也是一个数组时,该新元素作为数组的最后一个元素:

a=[1,2,3]
b=[4,5,6]

p(a+b)
p(a<<b)

结果:

[1, 2, 3, 4, 5, 6]
[1, 2, 3, [4, 5, 6]] #[1, 2, 3, [4, 5, 6]].flatten=>[1, 2, 3, 4, 5, 6]

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