unordered_map的底层实现
时间: 2023-10-15 09:28:09 浏览: 34
unordered_map的底层实现通常是基于哈希表(hash table),也称为散列表。哈希表是一种使用哈希函数将键映射到存储桶的数据结构,以实现高效的查找、插入和删除操作。
在C++中,unordered_map是标准库提供的关联容器之一,它使用了哈希表来存储键值对。具体来说,unordered_map通过将键映射到一个桶(bucket)来存储数据。每个桶中可以存储一个或多个键值对,相同哈希值的键值对会存储在同一个桶中。
当我们插入一个键值对时,首先会根据键的哈希值计算出一个索引,然后将键值对存储在对应的桶中。如果多个键值对具有相同的哈希值,则它们会存储在同一个桶中,并使用链表或其他数据结构进行连接。
当我们进行查找操作时,首先会根据键的哈希值计算出索引,然后在对应的桶中查找。如果多个键值对存储在同一个桶中,会遍历链表或其他数据结构来查找目标键值对。
底层实现中,unordered_map通常还会包含一些其他的数据结构和算法来处理哈希冲突、动态调整桶的个数等。这样可以确保在大多数情况下,哈希表的操作都能在常数时间内完成,从而提供高效的性能。
需要注意的是,具体的底层实现可能因不同的编译器、操作系统或标准库实现而有所差异。以上是一种常见的实现方式,但不代表所有情况下都是如此。
相关问题
unordered_map底层实现
unordered_map的底层实现主要依赖于哈希表(hash table)。哈希表是一种以键值对形式存储数据的数据结构,它通过将键映射为哈希值,然后将哈希值映射到一个桶(bucket)来实现快速的查找和插入操作。
在C++中,unordered_map使用了一种称为开放寻址法(open addressing)的线性探测技术来处理哈希冲突。具体来说,unordered_map内部维护了一个存储桶数组,每个桶中可以存储一个键值对。
当插入或查找一个元素时,unordered_map会首先计算键的哈希值,并将哈希值映射到对应的桶位置。如果该桶位置已经被占用,则使用线性探测的方式继续探测下一个桶,直到找到一个空闲的桶位置或者遍历完所有桶。
当进行查找操作时,unordered_map会根据键的哈希值找到对应的桶位置,并比较桶中的键是否与目标键相等。如果相等,则返回对应的值;如果不相等,则继续线性探测下一个桶,直到找到匹配的键或者遍历完所有桶。
在C++11之后,unordered_map还引入了“链地址法”(chaining)来解决冲突,即每个桶中存储一个链表或链表的头节点指针,如果发生哈希冲突,则将新的键值对插入到链表的末尾。这样做的好处是可以避免过多的线性探测,提高了性能。
综上所述,unordered_map的底层实现主要依赖于哈希表,通过哈希函数将键映射到桶位置,并使用开放寻址法或链地址法来解决冲突,以实现快速的查找和插入操作。
std::unordered_map底层实现
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。