面试题：Redis键冲突解决策略之中等难度题

Question

请阐述Redis中常用的两种键冲突解决策略，并说明它们在实际应用场景中的优缺点。

Answer 1

开放定址法

• 策略阐述：当发生键冲突时，通过某种探测算法在哈希表中寻找下一个空的地址，将新元素插入。例如线性探测，就是从冲突位置开始，依次往后探测下一个位置，直到找到空位置。
• 优点：
  • 实现简单：探测算法逻辑较为直接，易于理解和实现。
  • 节省空间：无需额外的数据结构来存储冲突的元素，在哈希表内直接解决冲突。
• 缺点：
  • 聚集问题：容易产生堆积现象，即连续的多个位置被占用，导致后续元素查找和插入时间增加。
  • 删除复杂：删除元素后可能影响后续查找，需要特殊处理，如使用墓碑标记。
• 应用场景：适合数据量较小且对内存空间较为敏感的场景，例如一些嵌入式系统中的简单哈希表实现。

链地址法（拉链法）

• 策略阐述：在哈希表每个位置上维护一个链表，当发生键冲突时，将冲突的元素插入到该位置对应的链表中。
• 优点：
  • 处理冲突简单：只需将冲突元素加入链表，无需复杂的探测操作。
  • 性能稳定：在平均情况下，查找、插入和删除操作的时间复杂度接近O(1)，不会因冲突导致性能急剧下降。
  • 扩展性好：链表长度可动态变化，适应数据量的增长。
• 缺点：
  • 额外空间开销：需要为每个链表节点分配额外空间，对于大量数据可能消耗较多内存。
  • 遍历链表开销：当链表较长时，遍历链表查找元素的时间开销会增加。
• 应用场景：广泛应用于各种编程语言的哈希表实现，如Java的HashMap，适用于数据量较大且对性能稳定性要求较高的场景，在Redis中也常用于解决哈希键冲突。