namespace hash_bucket
{
template<class T>
struct HashBucketNode
{
T _data;
HashBucketNode<T>* _next;
HashBucketNode(const T& data)
:_data(data)
,_next(nullptr)
{}
};
// K 为 T 中key的类型
// T 可能是键值对，也可能是K
// KeyOfT: 从T中提取key
// Hash将key转化为整形，因为哈市函数使用除留余数法
template<class K, class T, class KeyOfT, class Hash>
class HashBucket
{
typedef HashBucketNode<T> Node;
public:
HashBucket()
{
_tables.resize(10, nullptr);
}
// 哈希桶的销毁
~HashBucket()
{
for (size_t i = 0; i < _tables.size(); i++)
{
Node* cur = _tables[cur];
while (cur)
{
Node* next = cur->_next;
delete cur;
cur = next;
}
}
}
/********************************************************************/
unsigned long __stl_next_prime(unsigned long n)
{
// Note: assumes long is at least 32 bits.
static const int __stl_num_primes = 28;
static const unsigned long __stl_prime_list[__stl_num_primes] =
{
53, 97, 193, 389, 769,
1543, 3079, 6151, 12289, 24593,
49157, 98317, 196613, 393241, 786433,
1572869, 3145739, 6291469, 12582917, 25165843,
50331653, 100663319, 201326611, 402653189, 805306457,
1610612741, 3221225473, 4294967291
};
const unsigned long* first = __stl_prime_list;
const unsigned long* last = __stl_prime_list +
__stl_num_primes;
const unsigned long* pos = lower_bound(first, last, n);
return pos == last ? *(last - 1) : *pos;
}
/********************************************************************/
// 插入值为data的元素，如果data存在则不插入
bool Insert(const T& data)
{
KeyOfT kot;
Hash hash;
if (_n == _tables.size())
{
vector<Node*> newTables(__stl_next_prime(_tables.size() + 1), nullptr);
for (size_t i = 0; i < _tables.size(); i++)
{
Node* cur = _tables[cur];
while (cur)
{
Node* next = cur->_next;
size_t hashi = hash(kot(cur->_data)) % newTables.size();
cur->_next = newTables[hashi];
newTables[hashi] = cur;
cur = next;
}
_tables[hashi] = nullptr;
}
_tables.swap(newTables);
}
size_t hashi = hash(kot(data)) % _tables.size();
Node* newnode = new Node(data);
newnode->_next = _tables[hashi];
_tables[hashi] = newnode;
++_n;
return true;
}
// 在哈希桶中查找值为key的元素，存在返回true否则返回false
bool Find(const K& key)
{
KeyOfT kot;
Hash hash;
size_t hashi = hash(key) % _tables.size();
Node* cur = _tables[hashi];
while (cur)
{
if (kot(cur->_data) == key)
{
return true;
}
cur = cur->_next;
}
return false;
}
// 哈希桶中删除key的元素，删除成功返回true，否则返回false
bool Erase(const K& key)
{
KeyOfT kot;
Hash hash;
size_t hashi = hash(key) % _tables.size();
Node* cur = _tables[hashi];
Node* prev = nullptr;
while (cur)
{
if (kot(cur->_data) == key)
{
if (prev == nullptr)
{
_tables[hashi] = nullptr;
}
else
{
prev->_next = cur->_next;
delete cur;
--_n;
return true;
}
}
prev = cur;
cur = cur->_next;
}
return false;
}
private:
vector<Node*> _tables; // 指针数组
size_t _n = 0; // 表中存储数据个数
};
/***************************************************************************************************************************/
// 为了实现简单，在哈希桶的迭代器类中需要用到hashBucket本身，
template<class K, class V, class KeyOfValue, class HF>
class HashBucket;
// 注意：因为哈希桶在底层是单链表结构，所以哈希桶的迭代器不需要--操作
template <class K, class V, class KeyOfValue, class HF>
struct HBIterator
{
typedef HashBucket<K, V, KeyOfValue, HF> HashBucket;
typedef HashBucketNode<V>* PNode;
typedef HBIterator<K, V, KeyOfValue, HF> Self;
HBIterator(PNode pNode = nullptr, HashBucket* pHt = nullptr)
:_pNode(PNode)
,_pHt(pHt)
{}
Self& operator++()
{
// 当前迭代器所指节点后还有节点时直接取其下一个节点
if (_pNode->_pNext)
_pNode = _pNode->_pNext;
else
{
// 找下一个不空的桶，返回该桶中第一个节点
size_t bucketNo = _pHt->HashFunc(KeyOfValue()(_pNode->_data)) + 1;
for (; bucketNo < _pHt->BucketCount(); ++bucketNo)
{
if (_pNode = _pHt->_ht[bucketNo])
break;
}
}
return *this;
}
Self operator++(int)
{
}
V& operator*();
V* operator->();
bool operator==(const Self& it) const;
bool operator!=(const Self& it) const;
PNode _pNode; // 当前迭代器关联的节点
HashBucket* _pHt; // 哈希桶--主要是为了找下一个空桶时候方便
};
// unordered_map中存储的是pair<K, V>的键值对，K为key的类型，V为value的类型，HF哈希函数类型
// unordered_map在实现时，只需将hashbucket中的接口重新封装即可
template<class K, class V, class HF = DefHashF<K>>
class unordered_map
{
typedef HashBucket<K, pair<K, V>, KeyOfValue, HF> HT;
// 通过key获取value的操作
struct KeyOfValue
{
const K& operator()(const pair<K, V>& data)
{
return data.first;
}
};
public:
typename typedef HT::Iterator iterator;
public:
unordered_map() : _ht()
{}
////////////////////////////////////////////////////
iterator begin() { return _ht.begin(); }
iterator end() { return _ht.end(); }
////////////////////////////////////////////////////////////
// capacity
size_t size()const { return _ht.size(); }
bool empty()const { return _ht.empty(); }
///////////////////////////////////////////////////////////
// Acess
V& operator[](const K& key)
{
pair<iterator, bool> ret = _ht.InsertUnique(pair<K, V>(key, V()));
return ret.fisrt->second;
}
const V& operator[](const K& key)const;
//////////////////////////////////////////////////////////
// lookup
iterator find(const K& key) { return _ht.Find(key); }
size_t count(const K& key) { return _ht.Count(key); }
/////////////////////////////////////////////////
// modify
pair<iterator, bool> insert(const pair<K, V>& valye)
{
return _ht.Insert(valye);
}
iterator erase(iterator position)
{
return _ht.Erase(position);
}
////////////////////////////////////////////////////////////
// bucket
size_t bucket_count() { return _ht.BucketCount(); }
size_t bucket_size(const K& key) { return _ht.BucketSize(key); }
private:
HT _ht;
};如何编写Self operator++(int)
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