为 BST 实现 equals 和 hashcode

Question

这个问题是的后续问题。我的问题没有经过深思熟虑，所以我得到了一个我不确定如何使用的答案。

我需要为一个BST实现equals：使得iff两个BST在结构和内容上都相等，那么equalsreturns 真的。因此，我想我还需要实现 hashCode 函数。我得到了 hashCode 函数的答案，使得树的结构和内容相同。

@Override
puclic int hashCode(){
  int h = Objects.hashCode(data);//data is int
  int child=0;
  if(null != left)
    child =left.hashCode();
  if(null != right)
    child+= right.hashCode();
  if(0<child) h= h*31+child;
  return h;
}

但是我该如何实现equals函数呢？下面的工作是否 iff 树在结构和内容上都相同？

@Override
public boolean equals(Node otherRoot){
   return root.hashCode() == otherRoot.hashCode();
}

在某些情况下我可能会误报吗？

或者我的 hashCode 应该是

@Override
public int hashCode(){
  int h = contents.hashCode();
  h = h * 31 + Objects.hashCode(leftChild);
  h = h * 31 + Objects.hashCode(rightChild);
  return h;
}

在后一种情况下，我的 equals 会避免误报吗？

Answer 1

不确定对象是什么，但你最后一个 hashCode() 示例需要处理 null，我想是这样的：

@Override
public int hashCode() {
  int h = contents.hashCode();
  if (leftChild != null) h = h* 31 + leftChild.hashCode();
  if (rightChild != null) h = h * 31 + rightChild.hashCode();
  return h;
}

如果树足够深，我可以看到溢出的 h，所有的 h * 31。

hashCode 的 contract 不保证相等，因此您可能需要一直沿树向下调用 equals 以确保一切平衡。

Answer 2

Will the following work iff the trees are equal in both structure and content? root.hashCode() == otherRoot.hashCode()

不，这是行不通的，因为哈希码相等是一条单行道：当对象相等时，哈希码必须相等。但是，当对象不相等时，哈希码可能相等也可能不相等。一旦您应用 pigeonhole principle，这就有意义了：可能的哈希码数量约为 4B，而可能的 BST 数量几乎是无限的。

您可以采用与构建哈希码相同的方式构建比较 - 即递归：

检查正在比较的节点的值是否彼此相等。如果值不同，return false
检查两个节点是否都有左子树。如果其中一个有左子树，另一个没有，return false
检查两个节点是否都有右子树。如果其中一个有右子树，另一个没有，return false
递归地对左子树应用equals。如果结果是 false, return false
递归地对右子树应用equals。如果结果是 false, return false
Return true

Answer 3

我还没有完全测试过这个，但这里是开始的地方

public boolean equals(Object o) {
  // exact same object
  if(this === o) {
    return true;
  }

  if(!o instanceof Node) {
    return false
  }

  Node otherTree = (Node) o;

  boolean selfHasLeft = this.left == null,
          selfHasRight = this.right == null,
          otherHasLeft = otherTree.left == null,
          otherHasRight = otherTree.right == null;

  // this tree must have the same children as the other tree
  if(selfHasLeft != otherHasLeft || selfHasRight != otherHasRight) {
    return false;
  }

  // must have same value
  if(this.value != other.value) {
    return false;
  }

  // if they have no children then now they should be the same tree
  // otherwise, check that their children are the same
  if(!selfHasLeft && !selfHasRight) {
    return true;
  } else if(selfHasLeft && !selfHasRight) {
    return this.left.equals(otherTree.left);
  } else if(selfHasRight && !selfHasLeft) {
    return this.right.equals(otherTree.right);
  } else {
    return this.left.equals(otherTree.left) && this.right.equals(otherTree.right);
  }

}

Answer 4

你的第二个 hashCode 实现对我来说看起来不错，但是当可能对象的数量大于 int 的范围时你永远无法避免哈希码冲突 - 这里就是这种情况所以你不应该在 equals.

中使用哈希码

你应该做的是这样的（假设class名字是BST）：

public boolean equals(Object other) {
    if(this == other) {
        return true;
    }
    if(!(other instanceof BST)) {
        // If other is null we will end up here
        return false;
    }

    BST bst = (BST) other;

    // Check equality of the left child
    if(left != null) {
        if(!left.equals(other.left)) {
            // Left childs aren't equal
            return false;
        }
    } else if (other.left != null) {
        // this.left is null but other.left isn't
        return false;
    }

    // Check equality of the right child
    if(right != null) {
        if(!right.equals(other.right)) {
            // Right childs aren't equal
            return false;
        }
    } else if (other.right != null) {
        // this.right is null but other.right isn't
        return false;
    }
    // Both left and right childs are equal
    return true;
}

为 BST 实现 equals 和 hashcode

Implementing equals and hashcode for a BST

java

equals

hashcode