Design a HashSet without using any built-in hash table libraries.
To be specific, your design should include these functions:
-
add(value): Insert a value into the HashSet. -
contains(value): Return whether the value exists in the HashSet or not. -
remove(value): Remove a value in the HashSet. If the value does not exist in the HashSet, do nothing.
Example:
MyHashSet hashSet = new MyHashSet();
hashSet.add(1);
hashSet.add(2);
hashSet.contains(1); // returns true
hashSet.contains(3); // returns false (not found)
hashSet.add(2);
hashSet.contains(2); // returns true
hashSet.remove(2);
hashSet.contains(2); // returns false (already removed)
Note:
- All values will be in the range of
[0, 1000000]. - The number of operations will be in the range of
[1, 10000]. - Please do not use the built-in HashSet library.
这道题让我们设计HashSet，不能用自带的哈希表的数据结构，而且要我们主要实现添加，删除，以及判断是否存在，这三个函数。我们都知道HashSet最有用的地方就是其能够在常数的时间内判断某个元素是否存在，这都得归功于哈希表的作用。但是现在不让我们用了，但我们还是得保证其常数级的查找效率，那么就用空间来换时间吧。既然题目中说了数字的范围不会超过1000000，那么我们就申请这么大空间的数组，这样对于在HashSet中的数字，我们就将其标记为1，不在或者删除了的就标记为0，检测的时候就看其值是否为1即可，参见代码如下：
解法一：
class MyHashSet {
public:
/** Initialize your data structure here. */
MyHashSet() {
data.resize(, );
}
void add(int key) {
data[key] = ;
}
void remove(int key) {
data[key] = ;
}
/** Returns true if this set contains the specified element */
bool contains(int key) {
return data[key] == ;
}
private:
vector<int> data;
};
我们可以来适度的优化一下空间复杂度，由于存入HashSet的数字也许不会跨度很大，那么直接就申请长度为1000000的数组可能会有些浪费，那么我们其实可以使用1000个长度为1000的数组来代替，那么就要用个二维数组啦，实际上开始我们只申请了1000个空数组，对于每个要处理的元素，我们首先对1000取余，得到的值就当作哈希值，对应我们申请的那1000个空数组的位置，在加入元素时，一旦计算出了哈希值，我们将对应的空数组resize为长度1000，然后根据哈希值和key/1000来确定具体的加入位置。移除数字一样的，先计算出哈希值，如果对应的数组不为空的话，找到对应的位置并赋值为0。不过大家也可以看出来，我们在加入元素时会开辟1000的新空间，但是删除这个元素时，并没有检测这1000个位置是否均为0，是的话应该删除这1000个新空间。但是这样可能会使得删除函数变慢一些，参见代码如下：
解法二：
class MyHashSet {
public:
/** Initialize your data structure here. */
MyHashSet() {
data.resize(, vector<int>());
}
void add(int key) {
int hashKey = key % ;
if (data[hashKey].empty()) {
data[hashKey].resize();
}
data[hashKey][key / ] = ;
}
void remove(int key) {
int hashKey = key % ;
if (!data[hashKey].empty()) {
data[hashKey][key / ] = ;
}
}
/** Returns true if this set contains the specified element */
bool contains(int key) {
int hashKey = key % ;
return !data[hashKey].empty() && data[hashKey][key / ];
}
private:
vector<vector<int>> data;
};
类似题目：
参考资料：
https://leetcode.com/problems/design-hashset/
https://leetcode.com/problems/design-hashset/discuss/185826/C%2B%2B-solution
https://leetcode.com/problems/design-hashset/discuss/193132/Solution-without-boolean-array