hash_set和hash_map

1.hash_set集合容器

hash_set利用链式哈希表，进行数据的插入、删除和搜索。与set容器同样，不同意插入反复键值的元素。SGIC++哈希表是一个链式的结构，由表头和一系列单链组成。表头是一个数组式的线性表，用vector向量泛化出来。每一个表头节点，称为桶(bucket)，是一个指针域，指向链入的元素数据。

表头的长度为向量容器的元素个数。

哈希表中数据的遍历。迭代器从0号桶、1号桶、2号桶。······，逐一遍历每一个桶中的全部元素数据。

哈希表的数据检索，是通过哈希函数。计算出数据所存放的哈希地址。即算出数据在哪个桶的单链中，然后对单链中的每一个数据进行比較，检索出所要的数据。因此，每一个桶中的数据越少，比較的次数就越少，检索的效率越高。

实际应用中，详细将多少数据存入哈希表中是无法预先确定的，能够设定初始的哈希表长。随着数据量的增长，动态调整表长的大小。表长过长。会造成表头空间的浪费；表长过短。会造成每一个桶下面链的元素过多。导致检索效率不高。为了使每一个桶中的元素尽可能地少，SGI
C++使用质数作为表长，并且使用表长作为求余运算的模。构造哈希函数。SGI C++ STL中，用作表长的的质数预先用一个28个元素的数组给出。这28个质数足够覆盖32bit的随意表长范围。

 

1.1创建hash_set对象

主要有下面几种方式。

(1)    hash_set()

创建一个空的hash集合容器。哈希表长取默认值193，哈希函数对象为默认的hasn<Value>。键值比較有用默认的函数对象equal_to<Value>。内存分配器也取默认值。

hash_set<int> hs;

(2)    hash_set(size_type n)

从质数列表中找出第一个大于等于n的质数作为表长，创建一个空的哈希集合容器。哈希函数对象、键值比較函数对象和内存分配器也取默认值。

hash_set<int> hs(300);//创建一个表长为389的哈希集合容器对象

(3)    hash_set(size_type n,consthasher&h)

用大于等于n的质数作为表长，哈希函数对象为h，创建哈希集合容器对象。

structmyHash{

size_t operator()(int x)const{return x+2;}

};

hash_set<int,myHash> hs(300,myHash());

(4)    hash_set(size_type n,consthasher&h,const key_equal&k)

用大于等于n的质数作为表长。哈希函数对象为h。键值比較函数对象k。创建哈希集合容器对象。

structstrEqual{

bool operator()(const char *s1,const char*s2)const

{

           return strcmp(s1,s2)==0;

}

};

hash_set<char*,hash<char*>,strEqual>hash(300,hash<char*>(),strEqual());

 

(5)    hash_set(const hash_set&)

拷贝构造函数。

hash_set<int> hs1;

hash_set<int> hs2(hs1);

1.2元素的插入

使用insert函数进行插入，哈希集合容器不同意插入反复的元素键值，否则插入失败。

hash_set<int> hs;

hs.insert(31);

hs.insert(23);

hs.insert(193);

1.3元素的删除

利用erase、clear函数能够删除某个迭代器位置上的元素、等于某个键值的元素、迭代器区间元素和容器上的全部元素。

1.4元素的遍历

利用迭代器实现哈希集合容器内元素的遍历。

#include <iostream>
#include <hash_set>
using stdext::hash_set;
using namespace std;
int main()
{
	hash_set<int> hs;
	hs.insert(1);
	hs.insert(23);
	hs.insert(193);
	hash_set<int>::iterator begin,end;
	end=hs.end();
	for(begin=hs.begin();begin!=end;begin++)
	{
		cout<<*begin<<endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

注意：在vs2008中使用hash_set须要用usingstdext::hash_set;由于hash_set是vs2008的一个扩展，并没有在标准C++库中。

1.5元素的搜素

利用find函数能够实现元素的搜索。返回搜索到的元素的位置。

#include <iostream>
#include <hash_set>
using stdext::hash_set;
using namespace std;
struct strEqual{
	bool operator()(const char* s1,const char* s2)const{
		return strcmp(s1,s2)==0;
	}
};
int main()
{
	hash_set<char *,hash_set<char *>,strEqual> hs;
	hs.insert("apple");
	hs.insert("pear");
	hs.insert("banana");
	hs.insert("orange");
	//搜索元素banana
	hash_set<char*,hash_set<char*>,strEqual>::iterator i;
	i=hs.find("banana");
	cout<<"查找结果:"<<*i<<endl;
	system("pause");
	return 0;
}

 

1.6其它经常使用函数

hash_set容器还有其它经常使用函数。empty、size、bucket_count、swap、resize和equal_range等函数能够获得容器的统计信息。

#include <iostream>
#include <hash_set>
using stdext::hash_set;
using namespace std;

int main()
{
	hash_set<int> hs;
	hs.insert(10);
	hs.insert(30);
	hs.insert(100);
	hs.insert(23);
cout<<hs.empty()<<endl;//是否为空
	cout<<hs.size()<<endl;//统计元素个数
	cout<<hs.bucket_count()<<endl;//统计表长
	system("pause");
	return 0;
}

 

 

 

2.hash_map哈希映射容器

hash_map容器与map容器相似，都是将记录型的元素依据键值的大小将其插入容器。可是，hash_map使用的数据结构是哈希表。map使用的数据结构是红黑树。

hash_map检索出来的元素是无序的，而map用迭代器遍历出来的元素是排序的，并且还提供了反向迭代器。

2.1创建hash_map对象

主要有下面几种方式。

(1)    hash_map()

hash_map<int,char*> hm;

(2)    hash_map(size_type n)

hash_map<int,char*> hm(300);

(3)    hash_map(size_type n,consthasher& h)

struct myhash{

size_t operator()(int x)const{return x+2;}

};

hash_map<int,char*,myhash> hm(300,myhash());

(4)    hash_map(size_type n,consthasher& h,const key_equal& k)

structstrequal{

bool operator()(const char* s1,const char*s2)const

{

           return strcmp(s1,s2)==0;

}

};

hash_map<char*,int,hash<char*>,strequal>hm(300,hash<char*>(),strequal());

(5)    hash_map(const hash_map&)

拷贝构造函数。

hash_map<int,char*> hm1;

hash_map<int,char*> hm2(hm1);

2.2元素的插入

利用insert函数能够将键值不反复的元素数据插入到容器的哈希表中。

#include<iostream>
#include<hash_map>
using stdext::hash_map;
using namespace std;
int main()
{
	hash_map<const char*,float> hm;
	hm["apple"]=3.6f;
	hm["orange"]=2.0f;
	hm["banana"]=1.5f;
	cout<<"苹果价格"<<hm["apple"]<<"元/斤"<<endl;
	cout<<"橘子价格"<<hm["orange"]<<"元/斤"<<endl;
	cout<<"香蕉价格"<<hm["banana"]<<"元/斤"<<endl;
	system("pause");
	return 0;
}

 

注：在vs2008中使用hash_map须要用usingstdext::hash_map;由于hash_map是vs2008的一个扩展，并没有在标准C++库中。

 

2.3元素的删除

利用erase函数和clear函数能够实现删除某个迭代器位置上的元素、等于某个键值的元素、迭代器区间上的元素和容器的全部元素。

2.4元素的遍历

利用迭代器能够实现元素的遍历。

#include<iostream>
#include<hash_map>
using stdext::hash_map;
using namespace std;
template<class Key, class NameType, class YearType, class AddrType>
struct StudentRecord_tag{    //学生记录结构体
	struct StudentInfo_tag{  //学生信息结构体
		NameType name;
		YearType year;
		AddrType addr;
	};
	//提供类型信息
	typedef Key IdType;
	typedef StudentInfo_tag StudentInfo;
	//数据成员
	IdType id;              //学号,键值
	StudentInfo sf;         //学生信息,作映照数据
};

int main(void){
	//using namespace std;
	typedef StudentRecord_tag<int, char*, int, char*> StudentRecord;
	//学生数据
	StudentRecord srArray[] = {  //3笔学生记录
		{ 192, "李强", 21, "北京" },
		{ 193, "王文", 29, "上海" },
		{ 191, "张三", 38, "深圳" }
	};
	//创建hash_map容器对象hm,管理学生记录
	hash_map<StudentRecord::IdType, StudentRecord::StudentInfo> hm;
	//装入3笔学生记录
	for(int j=0; j<3; j++)
		hm[srArray[j].id]=srArray[j].sf;
	//迭代器遍历元素
	hash_map<StudentRecord::IdType, StudentRecord::StudentInfo>::iterator i,iend;
	iend=hm.end();
	cout << "学号	" << "姓名	" << "年龄	" << "地址	" << endl;  //Tab键分隔
	for(i=hm.begin(); i!=iend; i++)
		cout << (*i).first << '	'
		<< (*i).second.name << '	'
		<< (*i).second.year << '	'
		<< (*i).second.addr << '	'
		<< endl;
	system("pause");
	return 0;
}

 

2.5元素的搜索

利用find函数能够搜索扫某个元素的位置。若不存在，则返回一个结束元素的位置。

// hash_map<StudentRecord::IdType,StudentRecord::StudentInfo>::iterator i;

i=hm.find(193);

2.6其它经常使用函数

与hash_set容器一样，hash_map提供了empty、size、bucket_count、swap、resize和equal_range等函数能够取得容器的统计数据。

#include<iostream>
#include<hash_map>
using stdext::hash_map;
using namespace std;
int main(void){
	//using namespace std;
	hash_map<int, char> hm;
	typedef pair<hash_map<int, char>::iterator, bool> ReturnPair;
	typedef pair<int, char> InsertPair;
	ReturnPair p;
	InsertPair p1(10, 'a'), p2(20, 'c'), p3(80, 'e');
	//插入p1
	p=hm.insert(p1);
	if(!p.second) cout << "插入p1失败\n";
	//插入p2
	p=hm.insert(p2);
	if(!p.second) cout << "插入p2失败\n";
	//插入p3
	p=hm.insert(p3);
	if(!p.second) cout << "插入p3失败\n";
	//打印统计数据
	cout << hm.empty() << endl;          //打印是否为空(false为0)
	cout << hm.size() << endl;           //打印元素个数(3)
	cout << hm.bucket_count() << endl;   //打印表长(193)
	system("pause");
	return 0;
}