封装哈希表-优快云博客

本文旨在讲解哈希表的封装，我们以哈希桶的结构来进行封装unorderedmap/set。要想实现封装哈希表，我们首先得先将哈希表的结构给搭建出来，然后再根据哈希桶的结构进一步封装unorderedmap/set！

下面我们先来实现哈希桶的结构，哈希桶的结构其实就是相同映射值的在一个桶内，然后把相同的桶内的元素通过指针链接起来即可，所以我们要先实现哈希表中的结点的结构体！因为其节点类似于链表的结构，所以里面存放的是节点的指针，以及该节点存储的值！

因为我们是用自己的方式来实现哈希表并进一步封装unorderedmap/set，所以我们得用自己的命名空间来包装！下面来看一下该哈希表结点的结构实现！步骤分为两大步：1.实现哈希表。

2.利用已有的哈希表来进行封装！

一、实现哈希表！

对于哈希表么，我们首先也得实现哈希表中的结构的结构体！上面已经讲过，该结构体类型类似于一种链表，所以我们现在就开始实现一下哈希表结点的结构体！

1.哈希表结点的结构

构造函数也是同样的，直接进行值的构造即可！

采用模版，首先一开始都将存储的元素即为pair类型，最后进行封装的时候再进行修改即可！

当哈希表的结点的结构体搭建出来的时候，我们就可以搭建我们得哈希表整体的结构了，对于哈希表而言，我们需要的成员是以哈希结点指针为元素的向量vector，以及有效元素的个数！

下面来看一下哈希表中的成员！

2.哈希表中的成员变量

都是基于模版给出的，可以适用于多种类型！

当表中的成员写完之后，我们首先要都该类进行构造函数和析构函数的编写！

3.构造函数

构造函数，就是完成初始化的动作，我们只需要对我们的vector向量开辟一段空间即可完成构造函数！

4.析构函数

因为成员变量中自定义的指针类型，所以系统默认的析构函数不能完成析构，需要我们手动释放，自己来实现析构函数！实现析构函数，只需要将表中存在的结点释放，然后置空即可！

对于析构函数，我们只需要遍历表，然后将表中存在的元素进行delete掉即可！然后一个桶内的元素清空之后，然后将表进行赋空即可!下面来看一下析构函数的实现！

构造函数以及析构函数实现之后，那么我们就开始实现一些相关操作的函数！

增删查这几个常见的函数！

5.Insert函数

对与Insert函数，我们首先需要关注的是是否需要扩容！当需要扩容的话，我们无需在新建节点了，只需要将结点的指针进行修改即可！我们需要定义一个新的vector,然后用于存储旧表中的元素！我们可以采用头插法来进行对新表的插入，最后将旧表中所有的元素插入完成之后，将旧表置空，然后交换新旧表即可！！因为新表的创建是在局部内，且在栈上进行创建的，所以不用担心有内存泄漏的问题！

下面来看一下Insert函数的实现！

实现了Insert函数之后，我们可以继续实现Find函数，如果找到Find的值时，返回该节点的指针即可，否则返回nullptr；我们要做的是首先要求出对应的映射值，然后在桶内进行遍历，若桶内存在与key值相同的元素，返回该节点的指针即可！下面我们来实现一下Find函数！

6.Find函数

实现了Find函数之后，我们再来实现Erase函数，需要注意的是，我们实现Erase函数的时候，不能复用Find函数来找到该节点，因为要删除一个节点的时候，我们需要其前驱节点以及后继节点才能正确删除，断开联系！需要注意的是，如果找到了要删除的节点，我们需要判断一下是否为头删，头删与中间节点的删除是不一样的！下面来看一下Erase函数的实现！

7.Erase函数！

HashFun的引进及实现！（用于将一个类型转化为整形！）

实现了上述函数之后，我们的哈希表基本大致实现！但是当我们插入字符类型的时候我们就会发现问题所在，因为字符类型无法自动转化为整形！这时就引进了仿函数HashFun，此时我们可以利用HashFun来将各种类型转化为整形！下面我们就来介绍一下如何实现HashFun，对于整形/浮点型等等我们直接进行强转成size_t即可，因为平常我们使用string的类型较多，所以我们对于string类型直接进行模版的特化，专门针对string类型写一个HashFun;HashFun的实现也是基于模版！下面来看一下HashFun的实现！

因为我们后期要一直使用这个仿函数，我们直接将其定义成全局即可！当引进了仿函数时，我们就需要对我们之前的代码进行修改，凡是设计到求余的操作，都要用到这个函数，将key转化为size_t类型！

所以我们直接在Hashtable该类中再加一个模版参数Hash 给他一个缺省参数！修改如下：

再给一个缺省参数即可完成！下面我们还要声明一个这样的函数hf，下面代码凡是设计到求余的操作都要用到这个函数！那么我们就对Insert来进行改造！

其他函数凡是涉及取余都是同样的，这里不再修改其他了，就是将取余套一层hf函数即可；

二、unorderedmap/set封装

至此，我们的哈希桶结构已经完成，那么下一步就开始封装我们自己unorderdmap/set，对于我们自己的unorderedmap/set而言，我们只需要添加自己的命名空间，然后就可以与库中的unorderedmap/set进行区分！

因为基于泛型编程，我们对unorderedmap/set的封装总不能写两份代码的，所以我们要实现一种格式，让二者都能使用我们得哈希桶这个结构来进行对unorderedmap/set的封装。所以我们首先要进行修改的就是我们桶中的数据类型，我们只需要桶中的数据类型进行一种改变，即可使unorderedmap/set都能调用代码，同红黑树的封装一样，我们只需要将红黑树中的第二个模版参数当成数据节点的类型即可！下面是哈