std::unordered_map底层实现
时间: 2023-10-28 19:00:49 浏览: 52
std::unordered_map 是 C++ STL 中的一个关联容器,它基于哈希表实现。底层实现主要包括哈希函数和冲突解决机制。
首先,std::unordered_map 使用一个哈希函数将键映射到桶(bucket)中。这个哈希函数可以是用户自定义的,也可以使用默认的 std::hash。哈希函数将键值转换为一个哈希码,然后通过取模运算将哈希码映射到桶中。
在每个桶中,一般存储一个链表或者链表的变种,用来解决哈希冲突。当两个不同的键映射到同一个桶时,就会产生冲突。std::unordered_map 使用链表或链表的变种(比如红黑树)来处理冲突,将具有相同哈希码的键值对存储在同一个桶中,并通过链表或树结构进行管理。
当需要插入或查找元素时,std::unordered_map 首先通过哈希函数计算键的哈希码,并根据哈希码找到对应的桶。然后,在该桶中遍历链表或树结构,找到需要的元素。
在 C++11 之后,std::unordered_map 还引入了桶分离和开放寻址两种解决冲突的方式。桶分离将每个桶实现为一个独立的链表或红黑树,从而减少了冲突时遍历的长度。开放寻址使用线性探测或二次探测的方式,将冲突的元素放在其他可用的桶中。
总的来说,std::unordered_map 的底层实现主要依赖于哈希函数和冲突解决机制,以实现高效的键值对存储和查找。
相关问题
std::unordered_map如何使用
std::unordered_map是C++标准库中的一个关联容器,它提供了一种键值对的映射关系。使用std::unordered_map可以快速地查找和访问元素,其底层实现是哈希表。
下面是std::unordered_map的基本用法:
1. 包含头文件:
```cpp
#include <unordered_map>
```
2. 创建std::unordered_map对象:
```cpp
std::unordered_map<KeyType, ValueType> myMap;
```
3. 插入元素:
```cpp
myMap.insert(std::make_pair(key, value));
// 或者
myMap[key] = value;
```
4. 访问元素:
```cpp
ValueType value = myMap[key];
```
5. 检查元素是否存在:
```cpp
if (myMap.find(key) != myMap.end()) {
// 元素存在
}
```
6. 删除元素:
```cpp
myMap.erase(key);
```
7. 遍历元素:
```cpp
for (const auto& pair : myMap) {
KeyType key = pair.first;
ValueType value = pair.second;
// 处理键值对
}
```
8. 获取元素数量:
```cpp
size_t size = myMap.size();
```
std::unordered_map的底层是怎么实现的
std::unordered_map是通过哈希表实现的。具体来说,在插入元素时,它会根据已经定义好的哈希函数将元素的键映射到哈希表的某个位置。如果发现该位置已被占用,则通过拉链法或开放地址法等方法在同一位置维护一个链表或查找另一个可用的位置。在查询元素时,则会使用相同的哈希函数找到对应的位置并查找链表中是否存在该元素。