最重要的hash函数讲解1.docVIP

详细解说STL hash_map系列 详细解说STL hash_map系列 0 为什么需要hash_map 1 数据结构：hash_map原理 2 hash_map 使用 2.1 一个简单实例 2.2 hash_map 的hash函数 2.3 hash_map 的比较函数 2.4 hash_map 函数 3 相关hash容器 4 其他 4.1 hash_map和map的区别在哪里？ 4.2 什么时候需要用hash_map，什么时候需要用map? 4.3 如何在hash_map中加入自己定义的类型? 4.4如何用hash_map替换程序中已有的map容器？ 4.5为什么hash_map不是标准的？ 4.6 有学习使用hash_map的建议吗？ 5 参考文章: 条条大路通罗马，为什么你不随便选一条？ 0 为什么需要hash_map 用过map吧？map提供一个很常用的功能，那就是提供key-value的存储和查找功能。例如，我要记录一个人名和相应的存储，而且随时增加，要快速查找和修改： 岳不群－华山派掌门人，人称君子剑 张三丰－武当掌门人，太极拳创始人 东方不败－第一高手，葵花宝典 ... 这些信息如果保存下来并不复杂，但是找起来比较麻烦。例如我要找张三丰的信息，最傻的方法就是取得所有的记录，然后按照名字一个一个比较。如果要速度快，就需要把这些记录按照字母顺序排列，然后按照二分法查找。但是增加记录的时候同时需要保持记录有序，因此需要插入排序。考虑到效率，这就需要用到二叉树。讲下去会没完没了，如果你使用STL 的map容器，你可以非常方便的实现这个功能，而不用关心其细节。关于map的数据结构细节，感兴趣的朋友可以参看学习STL map, STL set之数据结构基础。看看map的实现: #include map #include string using namespace std; ... mapstring, string namemap; //增加。。。 namemap[岳不群]=华山派掌门人，人称君子剑; namemap[张三丰]=武当掌门人，太极拳创始人; namemap[东方不败]=第一高手，葵花宝典; ... //查找。。 if(namemap.find(岳不群) != namemap.end()){ ... } 不觉得用起来很easy吗？而且效率很高，100万条记录，最多也只要20次的pare的比较，就能找到你要找的记录;200万条记录事，也只要用21次的比较。 速度永远都满足不了现实的需求。如果有100万条记录，我需要频繁进行有哪些信誉好的足球投注网站时，20次比较也会成为瓶颈，要是能降到一次或者两次比较是否有可能？而且当记录数到200万的时候也是一次或者两次的比较，是否有可能？而且还需要和map一样的方便使用。 答案是肯定的。这时你需要has_map. 虽然hash_map目前并没有纳入C++ 标准模板库中，但几乎每个版本的STL都提供了相应的实现。而且应用十分广泛。在正式使用hash_map之前，先看看hash_map的原理。 1 数据结构：hash_map原理 这是一节让你深入理解hash_map的介绍，如果你只是想囫囵吞枣，不想理解其原理，你倒是可以略过这一节，但我还是建议你看看，多了解一些没有坏处。 hash_map基于hash table（哈希表）。 哈希表最大的优点，就是把数据的存储和查找消耗的时间大大降低，几乎可以看成是常数时间；而代价仅仅是消耗比较多的内存。然而在当前可利用内存越来越多的情况下，用空间换时间的做法是值得的。另外，编码比较容易也是它的特点之一。 其基本原理是：使用一个下标范围比较大的数组来存储元素。可以设计一个函数（哈希函数，也叫做散列函数），使得每个元素的关键字都与一个函数值（即数组下标，hash值）相对应，于是用这个数组单元来存储这个元素；也可以简单的理解为，按照关键字为每一个元素“分类”，然后将这个元素存储在相应“类”所对应的地方，称为桶。 但是，不能够保证每个元素的关键字与函数值是一一对应的，因此极有可能出现对于不同的元素，却计算出了相同的函数值，这样就产生了“冲突”，换句话说，就是把不同的元素分在了相同的“类”之中。 总的来说，“直接定址”与“解决冲突”是哈希表的两大特点。 hash_map，首先分配一大片内存，形成许多桶。是利用hash函数，对key进行映射到不同区域（桶）进行保存。其插入过程是： 得到key 通过hash函数得到hash值 得到桶号(一般都为hash值对桶数求模) 存放key和value在桶内。 其取值过程是: 得到key 通过hash函数得到hash值 得到桶号(一般都为ha