Ch5 关联式容器（下）

Posted 2020-08-30 ATM

5.7 hushtable

5.7.1 hushtable概述

开链：在每一个表格元素中维护一个list；hash function为我们分配某一个list，然后我们在那个list身上执行元素的插入、搜寻、删除等操作。

5.7.3 hashtable的迭代器

template <class Value, class Key, class HashFcn,
    class ExtractKey, class EqualKey, class Alloc>
struct __hushtable_iterator{
    typedef hashtable<Value, Key, HashFcn, ExtractKey, EqualKey, Alloc> hashtable;
    typedef __hashtable_iterator<Value, Key, HashFcn, ExtractKey, EqualKey, Alloc> iterator;
    typedef __hashtable_const_iterator<Value, Key, HashFcn, ExtractKey, EqualKey, Alloc> const_iterator;
    typedef __hashtable_node<Value> node;

    typedef forward_iterator_tag iterator_category;
    typedef Value value_type;
    typedef ptrdiff_t difference_type;
    typdef size_t size_type;
    typedef Value& reference;
    typedef Value* pointer;

    node* cur;
    hashtable* ht;  //保持对容器的连结关系（因为可能需要从bucket跳到bucket）

    __hashtable_iterator(node* n, hashtable* tab) : cur(n), ht(tab) { }
    __hashtable_iterator() { }
    reference operator*() const { return cur->val; }
    pointer operator->() const { return &(operator*()); }
    iterator& operator++();
    iterator operator++(int);
    bool operator==(const iterator& it) const { return cur==it.cur; }
    bool operator!=(const iterator& it) const { return cur!=it.cur; }
};

template <class T, class K, class HF, class ExK, class EqK, class A>
__hashtable_iterator<V, K , HF,ExK, EqK, A>&
__hashtable_iterator<V, K , HF,ExK, EqK, A>::operator++() {
    const node* old=cur;
    cur=cur->next;  //如果存在，结果就是它；否则进入以下if流程
    if(!cur){
        //根据元素值，定位出下一个bucket，其起头处就是我们的目的地
        size_type bucket=ht->bkt_num(old->val);
        while(!cur&& ++bucket<ht->buckets.size())
            cut=ht->buckets[bucket];
    }
    return *this;
}

template <class T, class K, class HF, class ExK, class EqK, class A>
__hashtable_iterator<V, K , HF,ExK, EqK, A>&
__hashtable_iterator<V, K , HF,ExK, EqK, A>::operator++(int) {
    iterator tmp=*this;
    ++*this;
    return tmp;
}
}

 

5.7.4 hashtable的数据结构

hashtable的模板参数：

• Value：节点的实值型别；
• Key：节点的键值型别；
• HashFcn：hash function的函数型别；
• ExtractKey：从节点中取出键值的方法（函数或仿函数）；
• EqualKey：判断键值相同与否的方法（函数或仿函数）；
• Alloc：空间配置器，缺省使用std::alloc。

template <class Value, class Key, class HashFcn, class ExtractKey, class EqualKey, class Alloc=alloc>
class hushtable;
//...

template <class Value, class Key, class HashFcn, class ExtractKey, class EqualKey, class Alloc>
class hushtable {
public:
    typedef HashFcn hasher;
    typedef EqualKey key_equal;
    typedef size_t size_type;

private:
    hasher hash;
    key_equal equals;
    ExtractKey get_key;

    typedef __hashtable_node<Value> node;
    typedef simple_alloc<node, Alloc> node_allocator;

    vector<node*, Alloc> buckets;
    size_type num_elements;

public:
    //bucket的个数即buckets vector的大小
    size_type bucket_count() const { return buckets.size(); }
...
};

 

SGI STL以质数来设计表格大小，并且先将28个质数（逐渐呈现大约两倍的关系）计算好，以备随时访问，同时提供一个函数，用来查询在这28个质数之中，“最接近某数并大于某数”的质数。

（本节源代码过多，余下部分借鉴：http://blog.csdn.net/u012062760/article/details/46400953）

 

5.8 hash_set

1. SGI STL的hash_set是以hashtable为底层机制的，几乎所有的hash_set操作行为，都只是调用hashtable的操作行为而已；
2. 因为RB-tree有自动排序功能而hashtable没有，所以set的元素有自动排序功能而hash_set没有；
3. hash_set的使用方式，与set完全相同。

5.9 hash_map

1. SGI STL的hash_map是以hashtable为底层机制的，几乎所有的hash_map操作行为，都只是调用hashtable的操作行为而已；
2. 因为RB-tree有自动排序功能而hashtable没有，所以map的元素有自动排序功能而hash_map没有；
3. hash_map的使用方式，与map完全相同。

5.10 hash_multiset

hash_multiset的特性及用法和hash_set完全相同，唯一的差别在于它允许键值重复，因此它的插入操作采用的是底层机制hashtable的insert_equal()而非insert_unique()。

5.11 hash_multimap

hash_multimap的特性及用法和hash_map完全相同，唯一的差别在于它允许键值重复，因此它的插入操作采用的是底层机制hashtable的insert_equal()而非insert_unique()。