C++进阶哈希表

Posted 2023-02-28 Huang_ZhenSheng

1.unordered系列关联式容器

unordered_map和unordered_set 的功能和map和set是一样的，区别在于其遍历出来不是有序的，同时他们的迭代器是单向迭代器，同时效率更高！

2.底层结构

直接定址法：

取关键字的某个线性函数为散列地址：Hash（Key）= A*Key + B 优点：简单、均匀 缺点：需要事先知道关键字的分布情况 使用场景：适合查找比较小且连续的情况

除留余数法：

设散列表中允许的地址数为m，取一个不大于m，但最接近或者等于m的质数p作为除数，按照哈希函数：Hash(key) = key% p(p<=m),将关键码转换成哈希地址

===》导致的问题：哈希冲突

不同的位置映射

不同关键字通过相同哈希哈数计算出相同的哈希地址，该种现象称为哈希冲突或哈希碰撞。

哈希冲突解决

闭散列：

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

向集合中插入元素44，会发生哈希冲突或哈希碰撞

闭散列：也叫开放定址法，当发生哈希冲突时，如果哈希表未被装满，说明在哈希表中必然还有空位置，那么可以把key存放到冲突位置中的“下一个” 空位置中去。

那如何寻找下一个空位置呢？

===》线性探测：index+i  (i = 1,2,3,4)

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 

一旦发生哈希冲突，所有的冲突连在一起，容易产生数据“堆积”，即：不同关键码占据
了可利用的空位置，使得寻找某关键码的位置需要许多次比较，导致搜索效率降低。

如何缓解呢？

===》二次探测:index+i^2  (i = 1,2,3,4)

删除：

采用闭散列处理哈希冲突时，不能随便物理删除哈希表中已有的元素，若直接删除元素会影响其他元素的搜索。比如删除元素4，如果直接删除掉，44查找起来可能会受影响。因此线性探测采用标记的伪删除法来删除一个元素。

解决方案：每个位置存储值的同时再存储一个状态标记：空，满，删除

（闭散列）哈希表的相关代码：哈希表