705. Design HashSet

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题目

Design a HashSet without using any built-in hash table libraries.

Implement MyHashSet class:

• void add(key) Inserts the value key into the HashSet.
• bool contains(key) Returns whether the value key exists in the HashSet or not.
• void remove(key) Removes the value key in the HashSet. If key does not exist in the HashSet, do nothing.

Example 1:

Input

["MyHashSet", "add", "add", "contains", "contains", "add", "contains", "remove", "contains"]

[[], [1], [2], [1], [3], [2], [2], [2], [2]]

Output

[null, null, null, true, false, null, true, null, false]

Explanation

MyHashSet myHashSet = new MyHashSet();

myHashSet.add(1); // set = [1]

myHashSet.add(2); // set = [1, 2]

myHashSet.contains(1); // return True

myHashSet.contains(3); // return False, (not found)

myHashSet.add(2); // set = [1, 2]

myHashSet.contains(2); // return True

myHashSet.remove(2); // set = [1]

myHashSet.contains(2); // return False,(already removed)

Constraints:

• 0 <= key <= 10^6
• At most 104 calls will be made to add, remove, and contains.

题目大意

不使用任何内建的哈希表库设计一个哈希集合（HashSet）。

实现 MyHashSet 类：

• void add(key) 向哈希集合中插入值 key 。
• bool contains(key) 返回哈希集合中是否存在这个值 key 。
• void remove(key) 将给定值 key 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。

解题思路

链地址法：

• 设哈希表的大小为 base，则可以设计一个简单的哈希函数：hash(x) = x mod base；
• 开辟一个大小为 base 的数组，数组的每个位置是一个链表。当计算出哈希值之后，就插入到对应位置的链表当中；
• 由于使用整数除法作为哈希函数，为了尽可能避免冲突，应当将 base 取为一个质数，如 base = 769；

• 时间复杂度：O(n / b)。其中 n 为哈希表中的元素数量，b 为链表的数量，假设哈希值是均匀分布的，则每个链表大概长度为 n / b；
• 空间复杂度：O(n+b)。

代码

class MyHashSet {
  constructor() {
    this.base = 769;
    this.data = new Array(this.base).fill(0).map(() => new Array());
  }

  // @param {number} key
  // @return {number}
  hash(key) {
    return key % this.base;
  }

  // @param {number} key
  // @return {void}
  add(key) {
    const h = this.hash(key);
    for (let item of this.data[h]) {
      if (item === key) return;
    }
    this.data[h].push(key);
  }

  // @param {number} key
  // @return {void}
  remove(key) {
    const h = this.hash(key);
    const hList = this.data[h];
    for (let i = 0; i < hList.length; i++) {
      if (hList[i] === key) {
        hList.splice(i, 1);
        return;
      }
    }
  }

  // @param {number} key
  // @return {boolean}
  contains(key) {
    const h = this.hash(key);
    for (let item of this.data[h]) {
      if (item === key) return true;
    }
    return false;
  }
}

/**
 * Your MyHashSet object will be instantiated and called as such:
 * var obj = new MyHashSet()
 * obj.add(key)
 * obj.remove(key)
 * var param_3 = obj.contains(key)
 */

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