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【C++】哈希对unordered_map和unodered_set的封装
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前言
在前面的学习里面，我们完成了红黑树对map和set的封装，今天我们就用哈希里面的开散列对unordered_map和unodered_set进行封装。其实哈希的封装和红黑树的封装是非常相像的，所以我们这里简单道来。
一.哈希表的修改
和红黑树一样，我们把模板参数改成：
template<class K,class T,class KeyOfT,class HashFunc = DefaultHashFunc<K>> class HashTable {}- 1
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K：关键码类型
T：对于unordered_map，T就是有个键值对；对于unordered_set，T就是Key。
keyOfT：取出元素（主要是为unordered_map设计）
HashFunc：仿函数，将key转换成整数，才能进行取模。
结点改为：template<class T> struct HashNode { T _data; HashNode<T>* _next=nullptr; HashNode(const T& data):_data(data) {} };- 1
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二.封装map和set
对于map和set，我们也是直接修改一下模板传过来的值就可以了。
三.普通迭代器
template<class K, class T,class Ptr,class Ref, class KeyOfT, class HashFunc> struct HTIterator { public: typedef HashNode<T> Node; typedef HTIterator<K, T,Ptr,Ref, KeyOfT, HashFunc> Self; typedef HTIterator<K, T, T*, T&, KeyOfT, HashFunc> iterator; Node* _node; HashTable <K, T, KeyOfT, HashFunc>* _pht; HTIterator(Node* node, HashTable <K,T,KeyOfT, HashFunc>* pht) :_node(node),_pht(pht) {} Ref operator*() { return _node->_data; } Ptr operator->() { return &(_node->_data); } bool operator!=(const Self& t) { return _node != t._node; } };- 1
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在这里对于迭代器的++操作，要寻找下一个元素就有两种情况，链表的下一个或者下一个哈希桶，所以这里为了找到下一个哈希桶，就要把哈希传过来，所以这里要传哈希的指针，为了使迭代器可以写出哈希的指针，这里的迭代器的模板参数也要有
keyofT和hashfunc。Self& operator++() { if (_node->_next) { _node = _node->_next; } else { KeyOfT kot; HashFunc hf; size_t hashi = hf(kot(_node->_data)) % _pht->_table.size(); hashi++; while (hashi < _pht->_table.size()) { if (_pht->_table[hashi]) { _node = _pht->_table[hashi]; return *this; } hashi++; } _node = nullptr; } return *this; }- 1
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四.const迭代器
随后我们就可以构造出const迭代器了。随后我们就要写出用普通迭代器构造const迭代器的构造函数。并且这里要在hashtable之前使用hashtable，就要先申明一下：
//这里就别写= DefaultHashFunc了，不然会保错：重定义参数 template<class K, class T, class KeyOfT, class HashFunc> class HashTable; template<class K, class T,class Ptr,class Ref, class KeyOfT, class HashFunc> struct HTIterator { public: typedef HashNode<T> Node; typedef HTIterator<K, T,Ptr,Ref, KeyOfT, HashFunc> Self; typedef HTIterator<K, T, T*, T&, KeyOfT, HashFunc> iterator; Node* _node; //这里如果传过来的是const类型的pht，权限会放大，所以说要改成下面的情况： //HashTable- 1
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五.insert返回值，operator[]和key不能修改的问题
这里和红黑树封装map和set类似，就不用多说了。下面看看完整代码：
#pragma once #include#include using namespace std; template<class T> class DefaultHashFunc { public: size_t operator()(const T& key) { return (size_t)key; } }; template<> class DefaultHashFunc<string> { public: size_t operator()(const string& key) { size_t value = 1; for (auto& e : key) { value *= 131; value += e; } return value; } }; namespace hash_bucket { template<class T> struct HashNode { T _data; HashNode<T>* _next=nullptr; HashNode(const T& data):_data(data) {} }; //这里就别写== DefaultHashFunc 了，不然会保错：重定义参数 template<class K, class T, class KeyOfT, class HashFunc > class HashTable; template<class K, class T,class Ptr,class Ref, class KeyOfT, class HashFunc> struct HTIterator { public: typedef HashNode<T> Node; typedef HTIterator<K, T,Ptr,Ref, KeyOfT, HashFunc> Self; typedef HTIterator<K, T, T*, T&, KeyOfT, HashFunc> iterator; Node* _node; //这里如果传过来的是const类型的pht，权限会放大，所以说要改成下面的情况： //HashTable- 1
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set的封装：
namespace zxr { template<class K> class unordered_set { private: struct SetKeyOfT { const K& operator()(const K& key) { return key; } }; hash_bucket::HashTable<K, K,SetKeyOfT> _ht; public: typedef typename hash_bucket::HashTable<K, K, SetKeyOfT>::const_iterator iterator; typedef typename hash_bucket::HashTable<K, K, SetKeyOfT>::const_iterator const_iterator; iterator begin()const { return _ht.begin(); } iterator end()const { return _ht.end(); } pair<iterator,bool> insert(const K&data) { pair<typename hash_bucket::HashTable<K, K, SetKeyOfT>::iterator, bool> it= _ht.Insert(data); return pair<iterator,bool>(it.first, it.second); } bool erase(const K& key) { return _ht.Erase(key); } bool find(const K& key) { return _ht.Find(key); } }; }- 1
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map的封装：
namespace zxr { template<class K,class V> class unordered_map { private: struct MapKeyOfT { const K& operator()(const pair<const K,V>& kv) { return kv.first; } }; hash_bucket::HashTable<K, pair<const K,V>, MapKeyOfT> _ht; public: typedef typename hash_bucket::HashTable<K, pair<const K, V>, MapKeyOfT>::iterator iterator; typedef typename hash_bucket::HashTable<K, pair<const K, V>, MapKeyOfT>::const_iterator const_iterator; iterator begin() { return _ht.begin(); } iterator end() { return _ht.end(); } const_iterator begin()const { return _ht.begin(); } const_iterator end()const { return _ht.end(); } pair<iterator,bool> insert(const pair<const K,V>& data) { return _ht.Insert(data); } V& operator [](const K& key) { auto it = insert(make_pair(key,V())); return it.first->second; } bool erase(const K& key) { return _ht.Erase(key); } bool find(const K& key) { return _ht.Find(key); } }; }- 1
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总结
在这里我们在讲几个之前没理解的点，我们的迭代器在平时可以用const迭代器来介绍迭代器，就是因为库里面已经写了用普通迭代器构造const迭代器的构造函数，随意我们才能理所当然的使用。
这里要强调的还是，同一模板传了不同参数，此时就生成了两个不同的类型，无论模板参数是const还是普通，都不在是同一个类型了。
封装的过程都是这样的：
1、哈希表
2、封装map和set
3、普通迭代器
4、const迭代器
5、insert返回值 operator[]
6、key不能修改的问题更新不易，辛苦各位小伙伴们动动小手，👍三连走一走💕💕 ~ ~ ~ 你们真的对我很重要！最后，本文仍有许多不足之处，欢迎各位认真读完文章的小伙伴们随时私信交流、批评指正！
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