【 C++ 】闭散列哈希表的模拟实现

最新推荐文章于 2025-01-08 21:31:58 发布

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本文详细介绍了哈希表的模拟实现，包括哈希节点状态的类、哈希表的扩容策略、仿函数的特化处理、插入、查找和删除操作。通过负载因子控制扩容时机，使用BKDR哈希算法避免冲突，实现高效的数据存储和检索。此外，还讨论了删除操作的处理方式。

1、框架

2、哈希节点状态的类

3、哈希表的扩容

4、构建仿函数把所有数据类型转换为整型并特化

1、框架

在模拟实现之前，要清楚实现哈希表所需的必要成分：

哈希节点状态的类

哈希表的类

接下来依次展开说明。

2、哈希节点状态的类

我们都很清楚数组里的每一个值无非三种状态：

如果某下标没有值，则代表空EMPTY

如果有值在代表存在EXIST

如果此位置的值被删掉了，则表示为DELETE

而这三种状态我们可以借助enum枚举来帮助我们表示数组里每个位置的状态。这里我们专门封装一个类来记录每个位置的状态，以此汇报给后续的哈希表。
enum State
{
	EMPTY,
	EXIST,
	DELETE
};
//哈希节点状态的类
template<class K, class V>
struct HashData
{
	pair<K, V> _kv;
	State _state = EMPTY;//记录每个位置的状态，默认给空
};
//哈希表的类
template<class K, class V, class HashFunc = DefaultHash<K>>//添加仿函数便于把其他类型的数据转换为整型数据
class HashTable
{
	typedef HashData<K, V> Data;
public:
	//相关功能的实现……
private:
	vector<Data> _tables;
	size_t _n = 0;//记录存放的有效数据的个数
};
实现好了哈希节点的类，就能够很好的帮助我们后续的查找，示例：

1、查找50：

50%10=0，下标0的值不是50，继续++下标往后查找，直至下标3的下标为止。

2、查找60：

60%10=0，下标0不是，往后++下标继续查找，找到下标4发现状态为EMPTY空，此时停止查询，因为往后就不可能出现了

3、删除10，再查找50

50%10=0，下标0的值不是，++下标到下标1，发现状态为DELETE删除，继续++下标直至下标3的值为50，找到了。

3、哈希表的扩容

散列表的载荷因子定义为：α = 填入表中的元素个数 / 散列表的长度

α是散列表装满程度的标志因子。由于表长是定值，α与“填入表中的元素个数”成正比，所以α越大，表明填入表中的元素越多，产生冲突的可能性就越大；反之，α越小，表明填入表中的元素越少，产生冲突的可能性就越小。实际上，散列表的平均查找长度是载荷因子α的函数，只是不同处理冲突的方法有不同的函数。

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