波奇学C++：哈希

哈希本质是的值和位置建立关联起来，这种关联关系就是哈希函数

示例:除留余数：对输入的数字取模。

哈希冲突：多个不同的值指向同一个位置

解决方法：

闭散列：开发地址法。

把24放在下一个位置

哈希桶

闭散列法

闭散列的负载因子：表元素个数/散列表长度（size），当负载因子达到一定范围时就进行扩容。

扩容会涉及重新映射，取模的范围变大了。

闭散列的元素搜索：闭散列的元素搜索到空截止，要搜索的值只可能往后延，不可能提前，所以如果为空，说明没有。

闭散列的删除:不能直接置空，而是要设置一个状态值表示是否删除。

enum STATE
	{
		EXIST,
		EMPTY,
		DELETE
	};

对于其他类型string，可以选择仿函数来取哈希值，算法上的难点是取哈希值的方式。

其中一个算法

	template<>
	struct DefaultHashFunc
	{
		size_t operator()(const string& str)
		{
			// BKDR
			size_t hash = 0;
			for (auto ch : str)
			{
				hash *= 131;
				hash += ch;
			}
 
			return hash;
		}
	};

完整代码

namespace myhashtable {
	enum STATE
	{
		EXIST,
		EMPTY,
		DELETE
	};
	template<class K, class V>
	struct HashData
	{
		pair _kv;
		STATE _state = EMPTY;
 
	};
	template<class K>
	struct DefaultHashFunc
	{
		size_t operator()(const K& key)
		{
			return (size_t)key;
		}
	};
	template<>
	struct DefaultHashFunc
	{
		size_t operator()(const string& str)
		{
			// BKDR
			size_t hash = 0;
			for (auto ch : str)
			{
				hash *= 131;
				hash += ch;
			}
 
			return hash;
		}
	};
 
	template<class K, class V,class HashFunc=DefaultHashFunc>
	class HashTable
	{
	public:
		HashTable()
		{
			_table.resize(10);
		}
		bool Insert(const pair& kv)
		{
			//扩容
			if ((double)_n * 10 / (double)_table.size() >= 0.7)
			{
				size_t newSize = _table.size() * 2;
				// 扩容以后映射关系变了
				HashTable newHT;
				newHT._table.resize(newSize);
				// 遍历旧表的数据插入新表就可以了
				for (size_t i = 0; i < _table.size(); i++)
				{
					if (_table[i]._state == EXIST)
					{
						newHT.Insert(_table[i]._kv);
					}
				}
				_table.swap(newHT._table);
			}
			HashFunc hf;
			size_t hashi =hf( kv.first) % _table.size();
			while (_table[hashi]._state == EXIST)
			{
				++hashi;
				hashi %= _table.size();
			}
			_table[hashi]._kv = kv;
			_table[hashi]._state = EXIST;
			++_n;
			return true;
		}
		HashData<const K, V>* Find(const K& key)
		{
			HashFunc hf;
			size_t hashi = hf(key) % _table.size();
			while (_table[hashi]._state != EMPTY)
			{
				if (_table[hashi]._state == EXIST
					&& _table[hashi]._kv.first == key)
				{
					return (HashData<const K, V>*) & _table[hashi]._kv;
				}
				++hashi;
				hashi %= _table.size();
			}
			return nullptr;
 
		}
		bool Erase(const K& key)
		{
			HashData<const K, V>* ret = Find(key);
			if (ret)
			{
				ret->_state = DELETE;
				--_n;
				return true;
			}
			return false;
		}
	private:
		vector> _table;
		size_t _n =0;
	};
}

哈希桶方法

关键点：哈希表存节点地址，用单链表存冲突的哈希值

namespace bush_bucket
{
	template<class K,class V>
	struct HashNode
	{
		pair _kv;
		HashNode* _next;
		HashNode(const pair kv)
		{
			_kv = kv;
			_next = nullptr;
		}
	};
	template<class K,class V>
	class HashTable
	{
		typedef HashNode Node;
	public:
		HashTable()
		{
			
			_table.resize(10,nullptr);
		}
		~HashTable()
		{
			for (size_t i= 0; i < _table.size(); i++)
			{
				Node* cur = _table[i];
				while (cur)
				{
					Node* next = cur->_next;
					delete cur;
					cur = next;
				}
				_table[i] = nullptr;
			}
		}
		bool Insert(const pair& kv)
		{
			if (Find(kv.first))
			{
				return false;
			}
			// 扩容
			if (_n == _table.size())
			{
				size_t newSize = _table.size()*2;
				vector newTable;
				newTable.resize(newSize, nullptr);
				for (size_t i = 0; i < _table.size(); i++)
				{
					Node* cur = _table[i];
					while (cur)
					{
						Node* next = cur->_next;
						size_t hashi = cur->_kv.first % newSize;
						cur->_next = newTable[hashi];
						newTable[hashi] = cur;
						cur = next;
					}
					_table[i] = nullptr;
				}
				_table.swap(newTable);
			}
			size_t hashi = kv.first % _table.size();
			Node* newnode = new Node(kv);
			newnode->_next = _table[hashi];
			_table[hashi] = newnode;
			++_n;
			return true;
		}
		Node* Find(const K& key)
		{
			size_t hashi = key% _table.size();
			Node* cur = _table[hashi];
			while (cur)
			{
				if (cur->_kv.first == key)
				{
					return cur;
				}
				
				cur = cur->_next;
			}
			return nullptr;
		}
		bool Erase(const K& key)
		{
			size_t hashi = key % _table.size();
			Node* prev = nullptr;
			Node* cur = _table[hashi];
			while (cur)
			{
				if (cur->_kv.first == key)
				{
					if (prev == nullptr)
					{
						_table[hashi] = cur->_next;
					}
					else
					{
						prev->_next = cur->_next;
					}
					delete cur;
					return true;
				}
				prev = cur;
				cur = cur->_next;
			}
			return false;
		}
		void Print()
		{
			for (int i = 0; i < _table.size(); i++)
			{
				printf("[%d]->", i);
				Node* cur = _table[i];
				while (cur)
				{
					cout << cur->_kv.first << "->";
					cur = cur->_next;
				}
				printf("null");
				printf("\n");
			}
		}
	private:
		vector _table; //指针数组
		size_t _n=0;
	};
}