c++hash函数头文件

时间: 2023-07-29 22:12:10 浏览: 52
C++ 中的哈希函数有很多种,但是没有一个标准的哈希函数库。不过,C++11 引入了一个新的哈希函数头文件 `functional` ,其中定义了两个模板类 `hash` 和 `hash_combine` ,可以用于自定义哈希函数。 以下是使用 `functional` 头文件定义哈希函数的示例代码: ```c++ #include <iostream> #include <string> #include <functional> using namespace std; struct Person { string name; int age; }; class PersonHash { public: size_t operator()(const Person& p) const { return hash<string>()(p.name) ^ hash<int>()(p.age); } }; int main() { unordered_map<Person, int, PersonHash> m; Person p1{"Alice", 20}; Person p2{"Bob", 25}; m[p1] = 1; m[p2] = 2; cout << m[p1] << endl; cout << m[p2] << endl; return 0; } ``` 在上面的示例代码中,我们定义了一个结构体 `Person` ,包含两个属性 `name` 和 `age` 。然后我们定义了一个类 `PersonHash` ,其中重载了圆括号运算符 `operator()` ,用于计算 `Person` 对象的哈希值。在 `operator()` 中,我们使用了 `hash` 模板类的默认哈希函数来计算 `name` 和 `age` 的哈希值,并使用异或运算符 `^` 将它们合并成一个哈希值。 最后,我们使用 `unordered_map` 容器来存储 `Person` 对象和对应的值,并使用自定义的哈希函数类 `PersonHash` 作为容器的第三个模板参数。

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### 回答1: unordered_map的头文件是<unordered_map>,它定义在头文件<unordered_map>中,提供了基于散列表的映射容器。它以哈希函数为基础,允许快速访问元素,但是缺点是比较耗费内存。 ### 回答2: unordered_map是C++ STL库中的一个容器,用于存储键-值对的无序集合。它基于哈希表实现,具有快速的插入、查找和删除操作。 要使用unordered_map,需要包含<unordered_map>头文件。该头文件定义了unordered_map类和相关的函数及类型。 unordered_map头文件还包含了<functional>头文件,其中定义了用于哈希函数对象的模板类hash和equal_to。这些函数对象是为了将键类型转换为哈希值,并进行键的比较。unordered_map使用内置的哈希函数对象和相等比较函数对象,但也可以自定义这些函数对象。 此外,unordered_map头文件还包含了<utility>头文件,其中定义了模板类pair。pair类用于创建键-值对,并用作unordered_map容器中的元素类型。pair类包含两个公有的成员变量,first和second,分别用于存储键和值。 在使用unordered_map之前,我们需要确保编译器支持C++11标准或更高版本,因为unordered_map是在C++11中引入的。如果使用旧版本的编译器,可能需要根据编译器的要求包含其他头文件,比如<tr1/unordered_map>。 综上所述,为了使用unordered_map,需要包含<unordered_map>以及可能的<functional>和<utility>头文件。 ### 回答3: unordered_map是C++的标准库中的一个容器类,用于实现哈希表。头文件<unordered_map>中包含了unordered_map类的定义和相关操作的函数和模板。 <unordered_map>头文件定义了unordered_map类和其相关的容器类,如unordered_multimap和unordered_map的键的哈希函数对象(hash<>)和键的相等性比较函数对象(equal_to<>)。 在<unordered_map>头文件中,unordered_map类被定义为模板类,具有以下成员函数: - 构造函数:可以创建一个空的unordered_map对象,也可以从其他unordered_map对象或者其他容器对象中复制构造一个unordered_map对象。 - 插入和删除元素的函数:包括insert、emplace、erase和clear等,用于在unordered_map中插入、移除元素。 - 查找和访问元素的函数:包括find、count和operator[]等,用于在unordered_map中查找、统计元素或者通过键访问元素。 - 迭代器相关函数:包括begin、end、rbegin、rend等,用于遍历和访问unordered_map中的元素。 - 大小和容量相关函数:包括size、empty、max_size等,用于获取unordered_map的大小和容量。 - 哈希策略函数:包括hash_function和key_eq等,用于设置和获取键的哈希函数和相等性比较函数。 需要注意的是,<unordered_map>头文件中定义的unordered_map类和相关函数位于std命名空间中,因此在使用时需要使用"std::"前缀或者使用using声明来引入命名空间,如using std::unordered_map;。 总之,<unordered_map>头文件提供了unordered_map类的定义和相关操作的函数和模板,可以用于实现哈希表和进行相关的数据操作。
哈希表(Hash Table)是一种根据关键码值(Key-Value)直接进行访问的数据结构,它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录,以加快查找的速度。在哈希表中,关键码值通过哈希函数映射到表中的位置,这个映射函数称为哈希函数。 C++ STL 中提供了哈希表的实现,具体的类为 unordered_map,它是一个关联容器,提供了类似于 map 的接口,但是底层用哈希表实现,因此查找速度比 map 快。使用 unordered_map 的方式很简单,只需要包含头文件 <unordered_map>,然后使用 unordered_map<Key, Value> 类定义一个哈希表即可。 例如,下面的代码定义了一个 unordered_map,其中 Key 的类型为字符串,Value 的类型为整数: c++ #include <unordered_map> #include <iostream> int main() { std::unordered_map<std::string, int> myMap = { {"apple", 1}, {"banana", 2}, {"orange", 3} }; std::cout << "apple: " << myMap["apple"] << std::endl; std::cout << "banana: " << myMap["banana"] << std::endl; std::cout << "orange: " << myMap["orange"] << std::endl; return 0; } 输出结果为: apple: 1 banana: 2 orange: 3 这个例子中,我们使用了一个初始化列表来初始化了一个 unordered_map,然后通过 [] 运算符访问其中的元素。如果要在哈希表中插入新的元素,可以使用 insert 函数,例如: c++ myMap.insert({"pear", 4}); 这会在 myMap 中插入一个新的键值对 ("pear", 4)。 需要注意的是,哈希表中的元素是无序的,因此不能使用下标来访问某个位置的元素。另外,由于哈希表的实现需要使用哈希函数,因此要保证所有的 Key 类型能够正确地计算哈希值。如果需要使用自定义类型作为 Key,需要提供一个自定义的哈希函数。
C 语言中没有内置的 Map 数据结构,但是可以通过自己实现来达到相同的效果。通常实现 Map 的方法有两种: 1. 数组 + 哈希表 这种方法使用一个固定大小的数组来存储键值对,使用哈希函数将键转换成数组下标,从而实现快速的查找和插入。具体步骤如下: 1. 定义一个结构体来存储键值对,如下所示: typedef struct { int key; int value; } KeyValue; 2. 定义一个哈希函数,将键转化为一个数组下标,如下所示: int hash(int key) { return key % ARRAY_SIZE; } 3. 定义一个固定大小的数组来存储键值对,如下所示: #define ARRAY_SIZE 1000 KeyValue array[ARRAY_SIZE]; 4. 实现查找和插入操作,具体步骤如下: - 查找操作: int find(int key) { int index = hash(key); while (array[index].key != 0) { if (array[index].key == key) { return array[index].value; } index = (index + 1) % ARRAY_SIZE; } return -1; // 如果找不到,返回 -1 } - 插入操作: void insert(int key, int value) { int index = hash(key); while (array[index].key != 0) { index = (index + 1) % ARRAY_SIZE; } array[index].key = key; array[index].value = value; } 2. 红黑树 红黑树是一种平衡二叉搜索树,可以快速地查找和插入键值对。具体步骤如下: 1. 定义一个结构体来存储键值对,如下所示: typedef struct { int key; int value; struct rb_node node; } KeyValue; 2. 定义一个函数来比较键的大小,如下所示: int compare(const void *a, const void *b) { return ((KeyValue *)a)->key - ((KeyValue *)b)->key; } 3. 定义一个红黑树根节点,如下所示: struct rb_root root = RB_ROOT; 4. 实现查找和插入操作,具体步骤如下: - 查找操作: int find(int key) { struct rb_node *node = root.rb_node; while (node) { KeyValue *kv = container_of(node, KeyValue, node); int cmp = compare(&key, kv); if (cmp == 0) { return kv->value; } else if (cmp < 0) { node = node->rb_left; } else { node = node->rb_right; } } return -1; // 如果找不到,返回 -1 } - 插入操作: void insert(int key, int value) { KeyValue *kv = malloc(sizeof(KeyValue)); kv->key = key; kv->value = value; rb_insert(&root, &kv->node, compare); } 注意,使用红黑树需要包含 头文件,并且需要链接 -lrt 库。另外,container_of 和 rb_insert 函数也是在该头文件中定义的。
### 回答1: 以下是 C 语言实现 MD5 的代码: #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdint.h> #define LEFTROTATE(x, c) (((x) << (c)) | ((x) >> (32 - (c)))) void md5(const uint8_t *initial_msg, size_t initial_len, uint8_t *digest) { // These vars will contain the hash uint32_t h, h1, h2, h3; // Message (to prepare) uint8_t *msg = NULL; // Message length in bits uint32_t new_len, offset; uint32_t w[16]; uint32_t a, b, c, d, i, f, g, temp; // Initialize variables - simple count in nibbles: h = x67452301; h1 = xEFCDAB89; h2 = x98BADCFE; h3 = x10325476; //Pre-processing: //append "1" bit to message //append "" bits until message length in bits ≡ 448 (mod 512) //append length mod (2^64) to message for (new_len = initial_len + 1; new_len % (512 / 8) != 448 / 8; new_len++) ; msg = (uint8_t *)calloc(new_len + 8, 1); // also appends "" bits memcpy(msg, initial_msg, initial_len); msg[initial_len] = x80; // append the "1" bit // append length in bits and transform offset = new_len / 8; msg[offset++] = x80; msg[offset++] = x80; msg[offset++] = x80; msg[offset++] = x80; msg[offset++] = ; msg[offset++] = ; msg[offset++] = ; msg[offset++] = initial_len * 8; // Process the message in successive 512-bit chunks: //for each 512-bit chunk of message: for (offset = ; offset < new_len; offset += (512 / 8)) { // break chunk into sixteen 32-bit words w[j], ≤ j ≤ 15 for (i = ; i < 16; i++) w[i] = (msg[offset + i * 4 + 3] << 24) | (msg[offset + i * 4 + 2] << 16) | (msg[offset + i * 4 + 1] << 8) | (msg[offset + i * 4]); // Initialize hash value for this chunk: a = h; b = h1; c = h2; d = h3; // Main loop: for (i = ; i < 64; i++) { if (i < 16) { f = (b & c) | ((~b) & d); g = i; } else if (i < 32) { f = (d & b) | ((~d) & c); g = (5 * i + 1) % 16; } else if (i < 48) { f = b ^ c ^ d; g = (3 * i + 5) % 16; } else { f = c ^ (b | (~d)); g = (7 * i) % 16; } temp = d; d = c; c = b; b = b + LEFTROTATE((a + f + x5A827999 + w[g]), 7); a = temp; temp = d; d = c; c = b; b = b + LEFTROTATE((a + f + x6ED9EBA1 + w[g]), 12); a = temp; temp = d; d = c; c = b; b = b + LEFTROTATE((a + f + x8F1BBCDC + w[g]), 17); a = temp; temp = d; d = c; c = b; b = b + LEFTROTATE((a + f + xCA62C1D6 + w[g]), 22); a = temp; } // Add this chunk's hash to result so far: h += a; h1 += b; h2 += c; h3 += d; } // cleanup free(msg); // Output hash digest[] = (h >> 24) & xFF; digest[1] = (h >> 16) & xFF; digest[2] = (h >> 8) & xFF; digest[3] = h & xFF; digest[4] = (h1 >> 24) & xFF; digest[5] = (h1 >> 16) & xFF; digest[6] = (h1 >> 8) & xFF; digest[7] = h1 & xFF; digest[8] = (h2 >> 24) & xFF; digest[9] = (h2 >> 16) & xFF; digest[10] = (h2 >> 8) & xFF; digest[11] = h2 & xFF; digest[12] = (h3 >> 24) & xFF; digest[13] = (h3 >> 16) & xFF; digest[14] = (h3 >> 8) & xFF; digest[15] = h3 & xFF; } int main(int argc, char **argv) { uint8_t digest[16]; char *msg = "hello world"; size_t len = strlen(msg); md5((uint8_t *)msg, len, digest); int i; for (i = ; i < 16; i++) printf("%02x", digest[i]); printf("\n"); return ; } ### 回答2: 首先,在C语言中实现MD5算法需要包含md5.h的头文件和md5.c的源文件。 md5.h的内容如下: c #ifndef MD5_H #define MD5_H #include <stdint.h> void md5(const uint8_t* initial_msg, size_t initial_len, uint8_t* digest); #endif md5.c的内容如下: c #include "md5.h" #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define LEFTROTATE(x, c) (((x) << (c)) | ((x) >> (32 - (c)))) void md5(const uint8_t* initial_msg, size_t initial_len, uint8_t* digest) { uint32_t h0, h1, h2, h3; uint8_t* msg = NULL; size_t new_len; uint32_t bits_len; uint32_t i, j; h0 = 0x67452301; h1 = 0xEFCDAB89; h2 = 0x98BADCFE; h3 = 0x10325476; new_len = (((initial_len + 8) / 64) + 1) * 64; msg = (uint8_t*)malloc(new_len); memcpy(msg, initial_msg, initial_len); msg[initial_len] = 0x80; bits_len = 8 * initial_len; memcpy(msg + new_len - 8, &bits_len, 4); uint32_t* words = (uint32_t*)msg; uint32_t a, b, c, d, f, g, temp; for (i = 0; i < new_len; i += 64) { a = h0; b = h1; c = h2; d = h3; for (j = 0; j < 64; j++) { if (j < 16) { f = (b & c) | ((~b) & d); g = j; } else if (j < 32) { f = (d & b) | ((~d) & c); g = (5 * j + 1) % 16; } else if (j < 48) { f = b ^ c ^ d; g = (3 * j + 5) % 16; } else { f = c ^ (b | (~d)); g = (7 * j) % 16; } temp = d; d = c; c = b; b = b + LEFTROTATE((a + f + words[g] + 0x5A827999), 7); a = temp; } h0 += a; h1 += b; h2 += c; h3 += d; } free(msg); memcpy(digest, &h0, 4); memcpy(digest + 4, &h1, 4); memcpy(digest + 8, &h2, 4); memcpy(digest + 12, &h3, 4); } 然后,你可以使用以下代码来调用md5函数并计算给定字符串或文件的MD5值。 c #include "md5.h" #include <stdio.h> #include <string.h> void print_md5(const uint8_t* digest) { int i; for (i = 0; i < 16; i++) { printf("%02x", digest[i]); } printf("\n"); } int main() { // 用字符串计算MD5 const char* msg_str = "Hello, World!"; size_t msg_len = strlen(msg_str); uint8_t digest_str[16]; md5((uint8_t*)msg_str, msg_len, digest_str); printf("MD5 for \"%s\": ", msg_str); print_md5(digest_str); // 用文件计算MD5 FILE* file = fopen("myfile.txt", "rb"); if (file == NULL) { printf("Unable to open file.\n"); return 1; } fseek(file, 0, SEEK_END); size_t file_len = ftell(file); fseek(file, 0, SEEK_SET); uint8_t* msg_file = (uint8_t*)malloc(file_len); fread(msg_file, 1, file_len, file); uint8_t digest_file[16]; md5(msg_file, file_len, digest_file); printf("MD5 for file: "); print_md5(digest_file); fclose(file); free(msg_file); return 0; } 使用以上代码,你可以获得给定字符串和文件的MD5值。 ### 回答3: MD5(Message Digest Algorithm 5)是一种常用的哈希算法,用于将任意长度的数据转换为固定长度的哈希值。下面是在C语言中实现MD5的代码示例: c #include <stdio.h> #include <string.h> #include <openssl/md5.h> void print_md5_sum(unsigned char* md) { int i; for (i = 0; i < MD5_DIGEST_LENGTH; i++) { printf("%02x", md[i]); } printf("\n"); } int main() { unsigned char digest[MD5_DIGEST_LENGTH]; char message[] = "Hello, World!"; MD5((unsigned char*)&message, strlen(message), (unsigned char*)&digest); printf("MD5: "); print_md5_sum(digest); return 0; } 上述代码使用了OpenSSL库中的MD5()函数计算了字符串"Hello, World!"的MD5哈希值,并通过print_md5_sum()函数将哈希值以十六进制的形式输出在控制台上。 首先,我们声明了一个digest数组来存储计算后的MD5值。然后,我们声明了要进行哈希的字符串message。接下来,我们调用了MD5()函数来计算MD5值,传入参数为要进行哈希的数据、数据长度和用于存储结果的缓冲区。最后,我们使用print_md5_sum()函数将计算得到的MD5哈希值以十六进制形式打印在控制台上。 需要注意的是,上述代码中使用了OpenSSL库的MD5()函数。以确保哈希算法的正确性和安全性,请确保您的编译环境已正确安装和配置相关的库文件。
std::unordered_map 是 C++ 标准库提供的哈希表容器,用于存储键值对。它的原型定义如下: cpp template< class Key, class T, class Hash = std::hash<Key>, class KeyEqual = std::equal_to<Key>, class Allocator = std::allocator<std::pair<const Key, T>> > class unordered_map; std::unordered_map 是一个模板类,有五个模板参数: 1. Key:键的类型。 2. T:值的类型。 3. Hash:哈希函数对象的类型,用于计算键的哈希值,默认为 std::hash<Key>。 4. KeyEqual:键相等比较函数对象的类型,默认为 std::equal_to<Key>。 5. Allocator:内存分配器的类型,默认为 std::allocator<std::pair<const Key, T>>。 std::unordered_map 提供了一系列成员函数来进行键值对的插入、查找、删除等操作。常用的成员函数包括: - insert():插入一个键值对或者一个范围内的键值对。 - find():根据键查找对应的迭代器,如果找到则返回指向该键值对的迭代器,否则返回指向尾部的迭代器。 - erase():根据键或迭代器删除一个或多个键值对。 - size():返回容器中键值对的个数。 - clear():清空容器中的所有键值对。 除了以上的成员函数,std::unordered_map 还重载了一系列运算符,比如 [] 运算符用于访问和修改指定键对应的值,== 和 != 运算符用于比较两个 unordered_map 是否相等等。 需要包含 <unordered_map> 头文件,并使用 std 命名空间来使用 std::unordered_map。

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