Question

我正在尝试使用哈希表实现一个字典（不使用Java提供的哈希表类，而是从头开始）。下面是我的Dictionary类中的insert()方法，用于将元素插入到包含在特定数组位置的链表中。

我正在运行一个提供的测试程序来确定我的Dictionary类是否有效，但是当我到达某个点时遇到ArrayIndexOutOfBoundsException: -5980。以下是特定测试。为什么这个例外会出现？（如果需要，我可以提供更多代码！）

插入：

public int insert(DictEntry pair) throws DictionaryException {
    String entryConfig = pair.getConfig();
    int found = find(entryConfig);

    if (found != -1) {
        throw new DictionaryException("Pair already in dictionary.");
    }

    int entryPosition = hash(entryConfig);

    if (dict[entryPosition] == null) { //Dictionary.java:54
        LinkedList<DictEntry> list = new LinkedList<DictEntry>();
        dict[entryPosition] = list;
        list.add(pair);
        return 0;
    } else {
        LinkedList<DictEntry> list = dict[entryPosition];
        list.addLast(pair);
        return 1;
    }
}

测试：

    // Test 7: insert 10000 different values into the Dictionary
    // NOTE: Dictionary is of size 9901
    try {
        for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
            s = (new Integer(i)).toString();
            for (int j = 0; j < 5; ++j) s += s;
            collisions += dict.insert(new DictEntry(s,i)); //TestDict.java:69
        }
        System.out.println("   Test 7 succeeded");
    } catch (DictionaryException e) {
        System.out.println("***Test 7 failed");
    }

异常堆栈跟踪：

Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: -5980
    at Dictionary.insert(Dictionary.java:54)
    at TestDict.main(TestDict.java:69)

哈希函数：

private int hash(String config) {
int expBase = 41;
int exp;
int ASCIIChar;
int hashedConfig = 0;

    for (int i = 0; i < config.length(); i++) {
        ASCIIChar = (int)config.charAt(i);
        exp = (int)Math.pow(expBase, i);
        hashedConfig = hashedConfig + (ASCIIChar * exp);
    }

    hashedConfig = hashedConfig % dictSize;
    return hashedConfig;
}

Answer 1

你的

exp = (int)Math.pow(expBase, i);
hashedConfig = hashedConfig + (ASCIIChar * exp);

将溢出整数范围，因此生成负数。在返回hashedConfig之前添加Math.abs。

您可能应该分析它如何影响哈希函数的分布。

Answer 2

正确 - 正如所怀疑的那样，问题出在hash()。这样：

hashedConfig = hashedConfig % dictSize;

...不保证会是积极的。如果它开头是负面的，你仍然会得到一个负数。你可以使用：

hashedConfig = Math.abs(hashedConfig % dictSize);

或：

hashedConfig = hashedConfig % dictSize;
if (hashedConfig < 0) {
    hashedConfig += dictSize;
}

两者都可以获得正确范围内的值，但可能发现后者更均匀。

请注意，您的散列代码效率也非常低。一点也不清楚为什么你不使用String.hashCode()开头。（您仍然需要将任意32位整数转换为数组元素范围内的值，但至少散列本身会更快。）

为什么会出现这个ArrayIndexOutOfBounds异常？

2 个答案: