哈希表——开链法(哈希桶)
上篇博客我写的是用线性探测来解决哈希表。http://10739316.blog.51cto.com/10729316/1771958
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下面我在介绍另一种解决哈希表的方法,开链法,也叫哈希桶。下面我介绍一下这种方法的思路。
基本思路:
1.先给一个数组,这个数组中存的是指针数组,每个指针数组都指向一个数组。
2.用元素除以存储指针数组的数组的大小。
3.余数与指针数组下标相同的,都链到数组指针指向的这一个数组。
我在进一步用图表示一下:
代码如下:
HashTable.h中
#pragma once #includetemplate struct HashTableNode { K _key; V _value; HashTableNode* _next; HashTableNode(const K& key, const V& value) :_key(key) , _value(value) , _next(NULL) {} }; template class HashTable { typedef HashTableNode Node; public: //拷贝构造 HashTable() :_table(NULL) , _size(0) {} //拷贝构造 HashTable(const HashTable & ht) { _table.resize(ht._table.size()); for (int i = 0; i < ht._table.size(); i++) { Node* cur = ht._table[i]; while (cur) { Node* tmp = new Node(cur->_key, cur->_value); tmp->_next = _table[i]; _table[i] = tmp; _size++; cur = cur->_next; } } } //赋值运算符的重载 HashTable operator=( HashTable ht) { if (this != &ht) { swap(_table, ht._table); swap(_size, ht._size); } return *this; } //析构函数 ~HashTable() { if (_table.size()) { for (int i = 0; i < _table.size(); i++) { Node* cur = _table[i]; while (cur) { Node* del = cur; cur = cur->_next; delete del; del = NULL; } } } } bool Insert(const K& key, const V& value) { //是否需要扩容 if (_size == _table.size()) { _ExpandCapatity(); } size_t index = _HashFunc(key); Node* cur = _table[index]; //防冗余 while (cur) { if (cur->_key == key) { return false; } cur = cur->_next; } //插入节点 Node* tmp = new Node(key, value); tmp->_next = _table[index]; _table[index] = tmp; _size++; return true; } Node* Find(const K& key) { size_t index = _HashFunc(key); Node* cur = _table[index]; while (cur) { if (cur->_key == key) { return cur; } cur = cur->_next; } return NULL; } bool Remove(const K& key) { size_t index = _HashFunc(key); Node* cur = _table[index]; Node* prev = NULL; //找到要删除的元素 while (cur) { if (cur->_key == key) { break; } prev = cur; cur = cur->_next; } if (cur) { //头删 if (cur == _table[index]) { _table[index] = cur->_next; } //删除中间元素 else { Node* next = cur->_next; prev->_next = next; } delete cur; cur = NULL; _size--; return true; } return false; } void Print() { for (int i = 0; i < _table.size(); i++) { Node* cur = _table[i]; cout << i << ":"; while (cur) { cout << cur->_key << " "; cout << cur->_value << " "; cur = cur->_next; } if (_table[i] == NULL) { cout << "NULL"; } cout < _table.size()) { return _PrimeList[i];//按照素数表来设置容量大小 } } //当需要的容量超过素数表的最大容量,我们就按照最大的来扩容 return _PrimeList[_PrimeSize - 1]; } //哈希桶扩张容量 void _ExpandCapatity() { //开辟一个新的更大容量哈希桶 size_t newsize = _NewSize(); vector newtable; newtable.resize(newsize); //把原来哈希桶中的元素再下来,插入到新的哈希桶 for (int i = 0; i < _table.size(); i++) { Node* cur = _table[i]; while (cur) { Node* tmp = cur; int index = _HashFunc(tmp->_key); //头插法 tmp->_next = newtable[index]; newtable[index] = tmp; cur = cur->_next; } _table[i] = NULL; } _table.swap(newtable); } protected: vector _table; size_t _size;//数据的多少 };
为了减少哈希冲突,我扩张容量是用到了素数表。你们如果想问我为什么用素数表能减少哈希冲突,其实我也不知道,我只是知道别人这样说,我拿来用而已。
//新的容量 size_t _NewSize() { // 使用素数表对齐做哈希表的容量,降低哈希冲突 const int _PrimeSize = 28; static const unsigned long _PrimeList[_PrimeSize] = { 53ul, 97ul, 193ul, 389ul, 769ul, 1543ul, 3079ul, 6151ul, 12289ul, 24593ul, 49157ul, 98317ul, 196613ul, 393241ul, 786433ul, 1572869ul, 3145739ul, 6291469ul, 12582917ul, 25165843ul, 50331653ul, 100663319ul, 201326611ul, 402653189ul, 805306457ul, 1610612741ul, 3221225473ul, 4294967291ul }; for (int i = 0; i < _PrimeSize; i++) { if (_PrimeList[i]>_table.size()) { return _PrimeList[i];//按照素数表来设置容量大小 } } //当需要的容量超过素数表的最大容量,我们就按照最大的来扩容 return _PrimeList[_PrimeSize - 1]; } //哈希桶扩张容量 void _ExpandCapatity() { //开辟一个新的更大容量哈希桶 size_t newsize = _NewSize(); vectornewtable; newtable.resize(newsize); //把原来哈希桶中的元素再下来,插入到新的哈希桶 for (int i = 0; i < _table.size(); i++) { Node* cur = _table[i]; while (cur) { Node* tmp = cur; int index = _HashFunc(tmp->_key); //头插法 tmp->_next = newtable[index]; newtable[index] = tmp; cur = cur->_next; } _table[i] = NULL; } _table.swap(newtable); }
希望自己的理解能帮到大家,如果有什么错误,希望大家及时提出,谢谢!
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