哈希容器

Posted 2021-03-11 ccpang

目录

• hashtable
  • 开链法
    • hashtable的桶子(buckets)与节点(nodes)
    • haah table的图示
  • hashtable实现
    • hashtable的节点实现
    • hashtable的迭代器实现
  • hashfunction的设计
• unordered_set

hashtable

将一系列数放入容器中，将数除以内存的大小M，得到的余数挂在每个篮子下面。篮子的个数M一般取质数，当篮子所挂的链表长度大于篮子个数M时，就要rehashing，扩充篮子的数量（vector二倍扩充，不过扩充以后选取2*M附近的质数）

开链法

hashtable的桶子(buckets)与节点(nodes)

hash table表格内的元素为桶子(bucket)，此名称的大约意义是：表格内的每个单元，涵盖的不只是个节点（元素），甚至可能是一桶节点。

haah table的图示

buckets vector大小为任意常数，虽然list是线性搜寻时间，如果list够小，搜寻速度仍然很快。

GC编译器将bucket的个数设置为53，当桶中元素的个数大于bucket的个数时，就需要对放置桶的vector进行扩容，我们可以使用hashtable iterators改变元素的data，但不能改变元素的key.

hashtable实现

• HashFcn : 是hash函数
• ExtractKey: 插入的元素是一包东西，可能是一个pair,必须要告诉如何取出这个key
• EqualKey: 如何对key进行判等

template <class Value, class Key, class HashFcn,
          class ExtractKey, class EqualKey,
          class Alloc = alloc>
    class hashtable {
    public:
        typedef HashFcn  hasher; //hash函数
        typedef EqualKey key_equal; //判等函数
        typedef size_t size_type;
    private:
        hasher hash; //大小为0，但是实际值为1
        key_equal equals;//大小为0，但是实际值为1
        ExtractKey get_key;//大小为0，但是实际值为1
        typedef __hashtable_node<Value>node;
        vector<node*, Alloc>buckets; // vector里有三个指针，大小为12
        size_type num_elements;//4个字节
    public:
        size_type bucket_count() const { return bucket.size(); }
};

• hashtable总共大小是19个字节，调整为4的倍数，一共是20个字节。

hashtable的节点实现

其中node节点的设置如下：

template<class Value>
struct __hashtable_node {
    __hashtable_node * next;
    Value val;
};

除了需要保存数据本身之外，还需要一个指针去指向下一个元素。

hashtable的迭代器实现

struct __hashtable_iterator {
    node* cur;
    hashtable* ht;
};

hashfunction的设计

hashfunction的目的是：希望能够根据元素的值计算出一个hashcode,使得元素经过hash code映射之后，能够被随机的放置于hashtable中，越是够乱，越不容易产生碰撞。

unordered_set