JavaScript如何實現哈希表

# JavaScript如何實現哈希表

## 目錄
1. [哈希表概述](#哈希表概述)
2. [JavaScript中的哈希表實現方式](#javascript中的哈希表實現方式)
3. [手動實現哈希表](#手動實現哈希表)
4. [哈希沖突解決方案](#哈希沖突解決方案)
5. [哈希表性能分析](#哈希表性能分析)
6. [實際應用場景](#實際應用場景)
7. [ES6+中的哈希結構](#es6中的哈希結構)
8. [常見問題與解決方案](#常見問題與解決方案)
9. [哈希表與其他數據結構的對比](#哈希表與其他數據結構的對比)
10. [進階話題](#進階話題)

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## 哈希表概述

哈希表（Hash Table）是一種通過哈希函數將鍵（key）映射到存儲位置的數據結構...

### 基本概念
- **鍵值對存儲**：每個元素包含key和value
- **哈希函數**：將任意大小的數據轉換為固定大小的值
- **桶（Bucket）**：存儲數據的容器
- **負載因子**：元素數量/桶數量

### 時間復雜度
| 操作 | 平均情況 | 最壞情況 |
|------|---------|---------|
| 查找 | O(1)    | O(n)    |
| 插入 | O(1)    | O(n)    |
| 刪除 | O(1)    | O(n)    |

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## JavaScript中的哈希表實現方式

### 1. Object
```javascript
const hashMap = {};
hashMap["key1"] = "value1";

2. Map

const map = new Map();
map.set("key", "value");

3. WeakMap

const weakMap = new WeakMap();
const objKey = {};
weakMap.set(objKey, "private data");

手動實現哈希表

基礎實現

class HashTable {
  constructor(size = 53) {
    this.keyMap = new Array(size);
  }

  _hash(key) {
    let total = 0;
    const PRIME = 31;
    for (let i = 0; i < Math.min(key.length, 100); i++) {
      const char = key[i];
      const value = char.charCodeAt(0) - 96;
      total = (total * PRIME + value) % this.keyMap.length;
    }
    return total;
  }
}

完整實現

（此處展開set/get/delete等方法實現，約2000字詳細代碼和解釋）

哈希沖突解決方案

1. 鏈地址法

[
  [ ["key1", "val1"], ["key2", "val2"] ],
  [ ["key3", "val3"] ],
  null
]

2. 開放尋址法

• 線性探測
• 二次探測
• 雙重哈希

（每種方法詳細說明和代碼示例）

哈希表性能分析

影響因素

1. 哈希函數質量
2. 沖突解決策略
3. 負載因子管理

基準測試

（展示不同實現的性能對比數據）

實際應用場景

1. 緩存系統

function memoize(fn) {
  const cache = new Map();
  return (...args) => {
    const key = JSON.stringify(args);
    if (cache.has(key)) return cache.get(key);
    const result = fn(...args);
    cache.set(key, result);
    return result;
  };
}

2. 數據索引

3. 唯一值檢測

4. 密碼存儲

（每個場景詳細說明和代碼示例）

ES6+中的哈希結構

Map vs Object

WeakMap的特殊用途

（討論垃圾回收優勢）

常見問題與解決方案

1. 哈希碰撞攻擊防護

2. 動態擴容策略

3. 內存泄漏預防

哈希表與其他數據結構的對比

vs 數組

vs 二叉搜索樹

vs 跳表

（對比查詢、插入、刪除等操作性能）

進階話題

一致性哈希

分布式哈希表

完美哈希函數

（每個話題深入講解）

總結

（全文要點回顧和未來展望） “`

注：實際撰寫時需要： 1. 補充完整代碼示例 2. 添加性能測試數據 3. 擴展每個章節的詳細說明 4. 添加圖表和示意圖 5. 包含參考文獻和延伸閱讀

建議每個主要章節保持1500-2000字左右的篇幅，通過代碼示例、性能對比和實際案例來充實內容。