unordered map底层实现
时间: 2023-10-28 07:00:49 浏览: 101
unordered_map底层实现一般是基于哈希表(Hash Table)。哈希表是一种使用哈希函数将键映射到存储位置的数据结构。
在C++中,unordered_map是标准库中的一个关联容器,它提供了键值对的映射。它的底层实现使用了哈希表来实现快速查找和插入。
具体地说,unordered_map使用一个数组来存储元素,这个数组被称为桶(buckets)。每个桶中存放了一个链表或者红黑树,用来解决哈希冲突(不同的键对应相同的哈希值)的问题。
当插入一个键值对时,unordered_map首先会计算出键的哈希值,然后通过哈希函数将哈希值映射为桶的索引。如果该桶为空,就直接将键值对插入到这个桶中;如果桶中已经存在其他键值对,就使用键进行比较来判断是否已经存在相同的键,如果有相同的键,则更新对应的值;如果没有相同的键,则将新的键值对插入到链表或者红黑树中。
在查找一个键值对时,unordered_map首先计算出键的哈希值,并通过哈希函数找到对应的桶。然后在桶中进行搜索,如果是链表,则按顺序比较键值对的键;如果是红黑树,则使用树的搜索算法来查找。
哈希表的优点是可以在平均情况下实现常数时间的插入、删除和查找操作。然而,它的缺点是对内存的利用率相对较低,并且在最坏情况下,时间复杂度可能退化为O(n),其中n是存储的键值对的数量。
这就是unordered_map底层实现的简要介绍,它使用哈希表来实现快速查找和插入,并且处理了哈希冲突的情况。
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。
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