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unordered_mapunordered_map在线文档说明
在C++98中,STL提供了底层为红黑树结构的一系列关联式容器,在查询时效率可达到$log_2
N$,即最差情况下需要比较红黑树的高度次,当树中的节点非常多时,查询效率也不理想。最好
的查询是,进行很少的比较次数就能够将元素找到,因此在C++11中,STL又提供了4个unordered系列的关联式容器,这四个容器与红黑树结构的关联式容器使用方式基本类似,只是其底层结构不同。
1. unordered_map是存储<key, value>键值对的关联式容器,其允许通过keys快速的索引到与
其对应的value, unordered_map/ unordered_set都是无序的。
2. 在unordered_map中,键值通常用于惟一地标识元素,而映射值是一个对象,其内容与此
键关联。键和映射值的类型可能不同。
3. 在内部,unordered_map没有对<kye, value>按照任何特定的顺序排序, 为了能在常数范围内
找到key所对应的value,unordered_map将相同哈希值的键值对放在相同的桶中。
4. unordered_map容器通过key访问单个元素要比map快,但它通常在遍历元素子集的范围迭
代方面效率较低。
5. unordered_maps实现了直接访问操作符(operator[]),它允许使用key作为参数直接访问
value。
6. 它的迭代器至少是前向迭代器
1. unordered_map的构造
函数声明 | 功能介绍 |
unordered_map | 构造不同格式的unordered_map对象 |
2. unordered_map的容量
函数声明 | 功能介绍 |
bool empty() const | 检测unordered_map是否为空 |
size_t size() const | 获取unordered_map的有效元素个数 |
3. unordered_map的迭代器
函数声明 | 功能介绍 |
begin | 返回unordered_map第一个元素的迭代器 |
end | 返回unordered_map最后一个元素下一个位置的迭代器 |
cbegin | 返回unordered_map第一个元素的const迭代器 |
cend | 返回unordered_map最后一个元素下一个位置的const迭代器 |
- class Solution {
- public:
- int repeatedNTimes(vector<int>& nums) {
- unordered_map<int,int> countMap;
- for(auto e:nums)
- countMap[e]++;
- for(auto& kv:countMap)
- {
- if(kv.second==nums.size()/2)
- return kv.first;
- }
- return 0;
- }
- };
最后如果不写这个return 0就会报错,这是编译错误,可能会在vs下正常跑,但是在这里会报错,所以要在最后面加return
对比map和set的区别:
1.map和set遍历是有序的,unordered系列是无序的
2.map和set是双向迭代器,unordered系列是单向的
unordered系列在面对大量数据时,增删查改的效率更优,尤其是查
力扣:找交集
- class Solution {
- public:
- vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
- unordered_set<int> s1;
- for(auto e:nums1)
- {
- s1.insert(e);
- }
- unordered_set<int> s2;
- for(auto e:nums2)
- {
- s2.insert(e);
- }
- vector<int> A;
- for(auto e:s1)
- {
- if(s2.find(e)!=s2.end())
- A.push_back(e);
- }
- return A;
- }
- };
这里插入的时候就会去重
10000个数据进行插入时,set快,查找的时候unordered_set快,删除的时候set快
十万个数据时,size是插入的值,因为可能有重复的,所以不是十万。数据较大时,unordered系列的优势便显现出来了。
当六百多万数据时,unordered_set的插入就比较慢
比较程序
- void test_op()
- {
- int n = 1000000;
- vector<int> v;
- v.reserve(n);
- srand(time(0));
- for (int i = 0; i < n; ++i)
- {
- //v.push_back(i);
- v.push_back(rand() + i); // ظ
- //v.push_back(rand()); // ظ
- }
-
- size_t begin1 = clock();
- set<int> s;
- for (auto e : v)
- {
- s.insert(e);
- }
- size_t end1 = clock();
-
- size_t begin2 = clock();
- unordered_set<int> us;
- for (auto e : v)
- {
- us.insert(e);
- }
- size_t end2 = clock();
-
- cout << "size:" << s.size() << endl;
-
- cout << "set insert:" << end1 - begin1 << endl;
- cout << "unordered_set insert:" << end2 - begin2 << endl;
-
-
- size_t begin3 = clock();
- for (auto e : v)
- {
- s.find(e);
- }
- size_t end3 = clock();
-
- size_t begin4 = clock();
- for (auto e : v)
- {
- us.find(e);
- }
- size_t end4 = clock();
- cout << "set find:" << end3 - begin3 << endl;
- cout << "unordered_set find:" << end4 - begin4 << endl;
-
-
- size_t begin5 = clock();
- for (auto e : v)
- {
- s.erase(e);
- }
- size_t end5 = clock();
- cout << "set erase" << endl;
-
- size_t begin6 = clock();
- for (auto e : v)
- {
- us.erase(e);
- }
- size_t end6 = clock();
- cout << "unordered_set erase" << endl;
-
- cout << "set erase:" << end5 - begin5 << endl;
- cout << "unordered_set erase:" << end6 - begin6 << endl;
-
- unordered_map<string, int> countMap;
- countMap.insert(make_pair("ƻ", 1));
- }
哈希也叫做散列,本质是让值跟存储位置建立映射的关联关系。
顺序结构以及平衡树中,元素关键码与其存储位置之间没有对应的关系,因此在查找一个元素
时,必须要经过关键码的多次比较。顺序查找时间复杂度为O(N),平衡树中为树的高度,即
O($log_2 N$),搜索的效率取决于搜索过程中元素的比较次数。
理想的搜索方法:可以不经过任何比较,一次直接从表中得到要搜索的元素。
如果构造一种存储结构,通过某种函数(hashFunc)使元素的存储位置与它的关键码之间能够建立
一一映射的关系,那么在查找时通过该函数可以很快找到该元素
当向该结构中:
插入元素
根据待插入元素的关键码,以此函数计算出该元素的存储位置并按此位置进行存放
搜索元素
对元素的关键码进行同样的计算,把求得的函数值当做元素的存储位置,在结构中按此位置
取元素比较,若关键码相等,则搜索成功
该方式即为哈希(散列)方法,哈希方法中使用的转换函数称为哈希(散列)函数,构造出来的结构称
为哈希表(Hash Table)(或者称散列表)
例如:数据集合{1,7,6,4,5,9};
哈希函数设置为:hash(key) = key % capacity; capacity为存储元素底层空间总的大小
用该方法进行搜索不必进行多次关键码的比较,因此搜索的速度比较快
但有个问题,如果有个300,400,这俩个映射道德位置都是0,就会出现不同的值映射相同的问题,这叫哈希冲突/哈希碰撞。
a.线性探测
线性探测:从发生冲突的位置开始,依次向后探测,直到寻找到下一个空位置为止
插入
通过哈希函数获取待插入元素在哈希表中的位置
如果该位置中没有元素则直接插入新元素,如果该位置中有元素发生哈希冲突,
使用线性探测找到下一个空位置,插入新元素
负载因子越小:冲突的概率越小,反之,越大。负载因子到一个基准值就扩容,基准值越大,冲突越多,效率越低,空间利用率越高。
当扩容后,进行插入,插入则会变为这样
插入1 4 5 6 7 44 9,原表中是这样
我们设置的基准值为7,>=7的时候就插入,当插入9的时候就会扩容,扩容并不是直接把旧表拷贝下来,而是要找相对应的位置再插入元素。下图为新表部分数据,通过7和11还有5就可以看出不是直接拷贝的旧表。
- enum State//标志位的三种状态,空,存在,删除
- {
- EMPTY,
- EXIST,
- DELETE
- };
- template<class K, class V>
- struct HashData//标志位
- {
- pair <K, V> _kv;
- State _state=EMPTY;
- };
- template<class K, class V>
- class HashTable
- {
- public:
- bool insert(const pair <K, V> & kv)
- {
- if (_table.size()==0||_size *10/ _table.size() >= 7)//负载因子大于7就扩容
- {
- //扩容不能直接开空间,拷贝数据,因为表大小变了,映射关系也变了,如10之前映射5,扩容后就不一定映射5
- size_t newSize = _table.size() == 0 ? 10 : _table.size() * 2;
- //vector<HashData<K, V>> newTables;//建一张新表
- //newTables.resize(newSize);//让capacity和size保持一致
- 旧表的数据映射到新表
- //for ()
- //{
-
- //}
- //_table.swap(newTables);//旧表和新表交换,这种方法有点繁琐
- //我们可创建一个哈希表,对哈希表里面的table进行resize
- HashTable<K, V> newHT;//创建一个跟自己类型相同的对象
- newHT._table.resize(newSize);
- for (auto e: _table)
- {
- if (e._state == EXIST)
- {
- newHT.insert(e._kv);//再调insert
- }
- _table.swap(newHT._table);
- //数据交换后,不需要对新表进行释放空间,因为_table是vector,它有自己的析构函数
- }
- }
- size_t hashi = kv.first % _table.size();//这里要对size取模,不能对容量capacity取模,访问的下标必须是在size范围以内
- //线性探测
- while (_table[hashi]._state==EXIST)//如果这个位置有值了
- {
- hashi++;//往后走找空位置
- hashi %= _table.size();//走到结尾之后要回到最初位置,这里不会存在死循环,因为前面有扩容
- }
- _table[hashi]._kv = kv;//找到空位置了,把值放进去
- _table[hashi]._state = EXIST;//修改状态;
- ++_size;
- return true;
- }
- private:
- vector <HashData<K, V>> _table;
- size_t _size=0;//哈希表的有效数据,因为中间可能有空白间隔
- };
插入的时候负数也可以插入
- HashData<K,V>* Find(const K& kv)
- {
-
- if (_table.size() == 0)//表为空直接返回
- {
- return nullptr;
- }
- size_t hashi = kv % _table.size();
- while (_table[hashi]._state != EMPTY)//不为空就进行查找
- {
- size_t start = kv % _table.size();
- if (_table[hashi]._state!=DELETE&&_table[hahsi] == kv)//如果该位置既不是空也不是删除,且满足查找条件则返回该位置数值
- {
- return _table[hashi];
- }
- hashi++;
- hashi %= _table.size();
- if (hashi == start)
- {
- break;//找了一圈了没找到,跳出循环
- }
- }
- return nullptr;
- }
- void Erase(const K& key)
- {
- HashData<K, V>* ret = Find(key);
- if (ret)
- {
- ret->_state = DELETE;
- --_size;
- return true;
- }
- else
- return false;
-
- }
- void TestHT2()
- {
- string arr[] = { "苹果", "西瓜", "苹果", "西瓜", "苹果", "苹果", "西瓜", "苹果", "香蕉", "苹果", "香蕉" };
- HashTable<string, int> countHT;
- for (auto& str : arr)
- {
- auto ptr = countHT.Find(str);
- if (ptr)
- {
- ptr->_kv.second++;
- }
- else
- {
- countHT.Insert(make_pair(str, 1));
- }
- }
- }
此时传的是string,在取模的时候会出现问题,C++在unordered_map中对这种问题有解决方法
这里的hash<KEY>是一个仿函数,这个仿函数是处理不能取模的类型的,如string,它会把string转成一个能够取模的值。
我们增加一个哈希的仿函数
插入函数中,不要直接取模,先调用仿函数,再取模
find函数也一样
这是就是把key交给仿函数转换一下,但是string不支持转
方法一 写一个针对string的转换,把string转换为整形
这是把每个字符的ASCII码值加起来,然后返回去取模,但是在传参的时候要显示的去传
在unordered_map中用string去做Key,不需要仿函数
如果在使用哈希时,也不想每次都专门写一个仿函数,我们可以做特化
方法二 特化
如果是string, HashFunc会优先走特化版本
HashFunc改进
HashFunc里面的成员函数是把所有字母的ASCII码值加起来的,但是遇到下面这种
abcd,bcda,dbca情况HashFunc此时功能就不太完整。
我们采用BKDR的方式,对每次的值*131,这是大佬设计的一个算法,
这些值看起来都挺接近,但是都不一样,这样可以解决上面的问题
- enum State//标志位的三种状态,空,存在,删除
- {
- EMPTY,
- EXIST,
- DELETE
- };
- template<class K, class V>
- struct HashData//标志位
- {
- pair <K, V> _kv;
- State _state=EMPTY;
- };
-
- //struct HashFuncString
- //{
- // size_t operator()(const string& key)
- // {
- // size_t val = 0;
- // for (auto ch : key)
- // {
- // val += ch;
- // }
- // return val;
- // }
- //};
- template<class K>
- struct HashFunc
- {
- size_t operator()(const K& key)//把key转成无符号整形
- {
- return (size_t)key;
- }
- };
- template<>
- struct HashFunc<string>
- {
- size_t operator()(const string& key)
- {
- size_t val = 0;
- for (auto ch : key)
- {
- val *= 131;
- val += ch;
- }
- return val;
- }
- };
- template<class K, class V,class Hash=HashFunc<K>>
- class HashTable
- {
- public:
- bool insert(const pair <K, V> & kv)
- {
- if (Find(kv.first))
- {
- return false;//该元素存在,就不插入了
- }
- if (_table.size()==0||_size *10/ _table.size() >= 7)//负载因子大于7就扩容
- {
- //扩容不能直接开空间,拷贝数据,因为表大小变了,映射关系也变了,如10之前映射5,扩容后就不一定映射5
- size_t newSize = _table.size() == 0 ? 10 : _table.size() * 2;
- //vector<HashData<K, V>> newTables;//建一张新表
- //newTables.resize(newSize);//让capacity和size保持一致
- 旧表的数据映射到新表
- //for ()
- //{
-
- //}
- //_table.swap(newTables);//旧表和新表交换,这种方法有点繁琐
- //我们可创建一个哈希表,对哈希表里面的table进行resize
- HashTable<K, V,Hash> newHT;//创建一个跟自己类型相同的对象
- newHT._table.resize(newSize);
- for (auto e: _table)
- {
- if (e._state == EXIST)
- {
- newHT.insert(e._kv);//再调insert
- }
- _table.swap(newHT._table);
- //数据交换后,不需要对新表进行释放空间,因为_table是vector,它有自己的析构函数
- }
- }
- Hash hash;
- size_t hashi =hash( kv.first) % _table.size();//这里要对size取模,不能对容量capacity取模,访问的下标必须是在size范围以内
- //线性探测
- while (_table[hashi]._state==EXIST)//如果这个位置有值了
- {
- hashi++;//往后走找空位置
- hashi %= _table.size();//走到结尾之后要回到最初位置,这里不会存在死循环,因为前面有扩容
- }
- _table[hashi]._kv = kv;//找到空位置了,把值放进去
- _table[hashi]._state = EXIST;//修改状态;
- ++_size;
- return true;
- }
- void Erase(const K& key)
- {
- HashData<K, V>* ret = Find(key);
- if (ret)
- {
- ret->_state = DELETE;
- --_size;
- return true;
- }
- else
- return false;
-
- }
- HashData<K,V>* Find(const K& kv)
- {
-
- if (_table.size() == 0)//表为空直接返回
- {
- return nullptr;
- }
- size_t hashi = kv % _table.size();
- Hash hash;
- size_t start = hash(key) % _table.size();
- while (_table[hashi]._state != EMPTY)//不为空就进行查找
- {
- size_t start = kv % _table.size();
- if (_table[hashi]._state!=DELETE&&_table[hahsi] == kv)//如果该位置既不是空也不是删除,且满足查找条件则返回该位置数值
- {
- return _table[hashi];
- }
- hashi++;
- hashi %= _table.size();
- if (hashi == start)
- {
- break;//找了一圈了没找到,跳出循环
- }
- }
- return nullptr;
- }
- private:
- vector <HashData<K, V>> _table;
- size_t _size=0;//哈希表的有效数据,因为中间可能有空白间隔
- };
- void Test1()
- {
- int a[] = {1,11,4,15,26,7,44,9};
- HashTable<int, int> ht;
- for (auto e : a)
- {
- ht.insert(make_pair(e, e));
- }
- }
若有这样一组值,线性探测在某个位置冲突很多的情况下,会互相占用,导致一大片出现冲突,如这里下标为2的位置被占用,2只能去占另外的位置,为了解决这种问题,有种解决方式叫二次探测
b.二次探测
一次探测是每次+i,二次探测是每次加i²,是相对于其实位置每次加i²,i开始是1,若每次计算完,那个地方有元素,则i变为2,
如这里插入12 12%10=2,2+2²
代码
- Hash hash;
- szie_t start = hash( kv.first) % _table.size();
- szie_t i = 0;
- size_t hashi=start+i;
- while (_table[hashi]._state==EXIST)//如果这个位置有值了
- {
- ++i
- hashi=start+i*i;//往后走找空位置
- hashi %= _table.size();//走到结尾之后要回到最初位置,这里不会存在死循环,因为前面有扩容
- }
- _table[hashi]._kv = kv;//找到空位置了,把值放进去
- _table[hashi]._state = EXIST;//修改状态;
- ++_size;
二次探测仍然是占用式:这个地方被占了,我就去占其它地方。有种更好的办法叫拉链法
这个表是指针数组
当好多元素要填入同一个位置时,这个时候会把这些数据通过单链表连接起来,注意挂起来(挂起来的这一串数据可以看作是一个桶)的数据不一定有序,这里这是巧合 。
使用单链表的时间复杂度是O(N),最极端情况要插入的数据都在同一个位置,在一个位置全部挂起来,这里由于控制了复杂因子,出现这种极坏的情况是极低的。即使出现了,也是小范围性的出现。
数据挂起来时采用头插,尾插都行,我们这里采用头插
这里插入不能像前面那样复用Insert,因为会创建新节点,而且释放旧表又要写析构函数,比较麻烦,我们可以直接将旧表的桶搬下来,给新表使用,这里新表不手动释放原因,新表是一个局部变量,除了作用域后会空间会被释放
- bool Insert(const pair<K, V>& kv)
- {
- //去重,如果有重复元素就不插入
- if (Find(kv.first))
- return false;
- //扩容,负载因子到1就扩容
- if (_size == _tables.size())
- {
- //这里不能复用Inert,因为会创建新节点,而且要写析构函数释放旧表
- size_t newSize = _tables.size() == 0 ? 10 : _tables.size() * 2;
- vector<Node*> newTables;
- newTables.resize(newSize, nullptr);
- //旧表中的节点移动映射到新表
- for (size_t i=0;i<_tables.size();++i)
- {
- Node* cur = _tables[i];
- while (cur)
- {
- size_t hashi = cur->kv.first % newTables.size();
- cur->_next = newTables[hashi];
- newTables[hashi] = cur;
- cur = next;
- }
- _tables[i] = nullptr;//旧表中的桶置为空
- }
- _tables.swap(newTables);
- }
- size_t hashi = kv.first % _tables.size();//计算要插入元素的位置
- //头插 新节点->next指向头,之后更新头节点为新节点
- Node* newnode = new Node(kv);
- newnode->_next = _tables[hashi];
- _tables[hashi] = newnode;
- ++_size;
- return true;
- }
- Node* Find(const K& key)
- {
- if (_tables.size() == 0)
- {
- return nullptr;
- }
- size_t hashi = key % _table.size();//找到桶所在位置
- Node* cur = _tables[hashi];
- while (cur)
- {
- if (key.first == cur->kv.first)
- {
- return cur;
- }
- cur = cur->_next;
- }
- return nullptr;
- }
进行插入测试,插入22的时候会进行扩容
原表:1:1和11是一个桶 6:26 9:99
4:14和4 7:7
5:55,15 8:78
增容映射后新表:把11直接挂到了11这个位置,1挂到1这个位置
类似于链表的删除,不能直接用Find找到就删除,因为这里是单链表删除后还要把前后连接起来。
情况1 cur是第一个节点,prev是nullptr,这种情况需单独处理
情况2 下图最左边这种情况,只需让prev的next指向cur的next
- bool Erase(const K& key)
- {
- if (_tables.size() == 0)//如果该哈希表为空,就直接返回
- {
- return nullptr;
- }
- size_t hashi = key % _tables.size();
- Node* prev = nullptr;//要找的节点的前一个节点
- Node* cur = _tables[hashi];
- while (cur)
- {
- if (cur->_kv.first == key)
- {
- //cur符合情况1
- if (prev == nullptr)
- {
- _tables[hashi] = cur->_next;
- }
- //中间情况,情况2
- else
- {
- prev->_next = cur->_next;
- }
- delete cur;
- --_size;
- return true;
- }
- prev = cur;
- cur = cur->_next;
- }
- return false;
- }
仿函数,跟前面一样需要增加一个仿函数,处理string类。
尽量让哈西表的大小是一个素数(这个优化不是必须的),这种情况下冲突会降低,STL源码中有素数表。
- inline size_t __stl_next_prime(size_t n)//获取下一个素数
- {
- static const size_t __stl_num_primes = 28;
- static const size_t __stl_prime_list[__stl_num_primes] =
- {
- 53, 97, 193, 389, 769,
- 1543, 3079, 6151, 12289, 24593,
- 49157, 98317, 196613, 393241, 786433,
- 1572869, 3145739, 6291469, 12582917, 25165843,
- 50331653, 100663319, 201326611, 402653189, 805306457,
- 1610612741, 3221225473, 4294967291
- };
-
- for (size_t i = 0; i < __stl_num_primes; ++i)
- {
- if (__stl_prime_list[i] > n)
- {
- return __stl_prime_list[i];
- }
- }
-
- return -1;
- }
先测试1w个数据
- void TestHT3()
- {
-
- int n = 10000;
- vector<int> v;
- v.reserve(n);
- srand(time(0));
- for (int i = 0; i < n; ++i)
- {
- v.push_back(rand()); // 重复多
- }
-
- size_t begin1 = clock();
- HashTable<int, int> ht;
- for (auto e : v)
- {
- ht.Insert(make_pair(e, e));
- }
- size_t end1 = clock();
-
- cout << "数据个数:" << ht.Size() << endl;
- cout << "表的长度:" << ht.TablesSize() << endl;
- cout << "桶的个数:" << ht.BucketNum() << endl;
- cout << "平均每个桶的长度:" << (double)ht.Size() / (double)ht.BucketNum() << endl;
- cout << "最长的桶的长度:" << ht.MaxBucketLenth() << endl;
- cout << "负载因子:" << (double)ht.Size() / (double)ht.TablesSize() << endl;
- }
大多数桶的长度是一俩个,最长的桶长度是2个
100w个数据
1000w
1500w
1600w
- #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
- template<class K>
- struct HashFunc
- {
- size_t operator()(const K& key)
- {
- return (size_t)key;
- }
- };
-
- template<>
- struct HashFunc<string>
- {
- // BKDR
- size_t operator()(const string& key)
- {
- size_t val = 0;
- for (auto ch : key)
- {
- val *= 131;
- val += ch;
- }
-
- return val;
- }
- };
-
- namespace HashBucket
- {
- template<class K,class V>
- struct HashNode
- {
- pair<K, V> _kv;
- HashNode<K, V>* _next;
- HashNode(const pair<K,V>& key)
- :_kv(lv),
- _next(nullptr)
- {}
- };
- template<class K,class V,class Hash=HashFunc<K>>
- class HashTable
- {
- ~HashTable()//数组会被自动释放,可桶需要手动释放
- {
- for (size_t i = 0; i < _table.size(); ++i)
- {
- Node* cur = _tables.size();
- while (cur)
- {
- Node* next = cur->next;
- free(cur);
- cur = next;
- }
- _tables[i] = nullptr;
- }
- }
- typedef HashNode<K, V> Node;
- public:
- inline size_t __stl_next_prime(size_t n)//获取下一个素数
- {
- static const size_t __stl_num_primes = 28;
- static const size_t __stl_prime_list[__stl_num_primes] =
- {
- 53, 97, 193, 389, 769,
- 1543, 3079, 6151, 12289, 24593,
- 49157, 98317, 196613, 393241, 786433,
- 1572869, 3145739, 6291469, 12582917, 25165843,
- 50331653, 100663319, 201326611, 402653189, 805306457,
- 1610612741, 3221225473, 4294967291
- };
-
- for (size_t i = 0; i < __stl_num_primes; ++i)
- {
- if (__stl_prime_list[i] > n)
- {
- return __stl_prime_list[i];
- }
- }
-
- return -1;
- }
- bool Insert(const pair<K, V>& kv)
- {
- //去重,如果有重复元素就不插入
- if (Find(kv.first))
- return false;
- Hash hash;
- //扩容,负载因子到1就扩容
- if (_size == _tables.size())
- {
- //这里不能复用Inert,因为会创建新节点,而且要写析构函数释放旧表
- size_t newSize = _tables.size() == 0 ? 10 : _tables.size() * 2;
- vector<Node*> newTables;
- newTables.resize(newSize, nullptr);
- //旧表中的节点移动映射到新表
- for (size_t i=0;i<_tables.size();++i)
- {
- Node* cur = _tables[i];
- while (cur)
- {
- size_t hashi = hash(cur->kv.first) % newTables.size();
- cur->_next = newTables[hashi];
- newTables[hashi] = cur;
- cur = next;
- }
- _tables[i] = nullptr;//旧表中的桶置为空
- }
- _tables.swap(newTables);
- }
- Hash hash;
- size_t hashi = hash(kv.first) % _tables.size();//计算要插入元素的位置
- //头插 新节点->next指向头,之后更新头节点为新节点
- Node* newnode = new Node(kv);
- newnode->_next = _tables[hashi];
- _tables[hashi] = newnode;
- ++_size;
- return true;
- }
- Node* Find(const K& key)
- {
- if (_tables.size() == 0)
- {
- return nullptr;
- }
- Hash hash;
- size_t hashi = hash(key) % _table.size();//找到桶所在位置
- Node* cur = _tables[hashi];
- while (cur)
- {
- if (key.first == cur->kv.first)
- {
- return cur;
- }
- cur = cur->_next;
- }
- return nullptr;
- }
- bool Erase(const K& key)
- {
- if (_tables.size() == 0)//如果该哈希表为空,就直接返回
- {
- return nullptr;
- }
- Hash hash;
- size_t hashi = hash(key) % _tables.size();
- Node* prev = nullptr;//要找的节点的前一个节点
- Node* cur = _tables[hashi];
- while (cur)
- {
- if (cur->_kv.first == key)
- {
- //cur符合情况1
- if (prev == nullptr)
- {
- _tables[hashi] = cur->_next;
- }
- //中间情况,情况2
- else
- {
- prev->_next = cur->_next;
- }
- delete cur;
- --_size;
- return true;
- }
- prev = cur;
- cur = cur->_next;
- }
- return false;
- }
- //有效数据个数
- size_t Size()
- {
- return _size;
- }
- size_t BucketNum()//返回桶的数量
- {
- size_t num = 0;
- for (size_t i = 0; i < _tables.size(); ++i)
- {
- if (_tables[i])
- {
- ++num;
- }
- }
- }
- //表的长度
- size_t TableSize()
- {
- return _tables.size();
- }
- size_t MaxBucketLenth()
- {
- size_t Maxlen = 0;
- for (size_t i = 0; i < _tables.size(); ++i)
- {
- size_t len = 0;
- Node* cur = _tables[i];
- while (cur)
- {
- ++len;
- cur = cur->_next;
- }
- if(len>0)
- printf("[%d]号桶长度:%d\n", i, len);
- Maxlen = len > Maxlen ? len : Maxlen;
- }
- }
- private:
- vector<Node*> _tables;
- size_t _size=0;//存储有效数据个数
- };
- }
- void TestHT3()
- {
-
- int n = 10000;
- vector<int> v;
- v.reserve(n);
- srand(time(0));
- for (int i = 0; i < n; ++i)
- {
- v.push_back(rand()); // 重复多
- }
-
- size_t begin1 = clock();
- HashTable<int, int> ht;
- for (auto e : v)
- {
- ht.Insert(make_pair(e, e));
- }
- size_t end1 = clock();
-
- cout << "数据个数:" << ht.Size() << endl;
- cout << "表的长度:" << ht.TablesSize() << endl;
- cout << "桶的个数:" << ht.BucketNum() << endl;
- cout << "平均每个桶的长度:" << (double)ht.Size() / (double)ht.BucketNum() << endl;
- cout << "最长的桶的长度:" << ht.MaxBucketLenth() << endl;
- cout << "负载因子:" << (double)ht.Size() / (double)ht.TablesSize() << endl;
-
- }
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