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C++ 手写 HashMap 实现
2023-07-03 18:48:34 深夜i     --     --
C++ HashMap 手写实现

C++是一门高效的编程语言,近年来在一些大型项目中得到广泛应用。其中,HashMap是常用的数据结构之一,可以用于快速查找和插入数据。本文将介绍如何手写一个基于C++的HashMap实现。

首先,需要定义一个HashMap的结构体,包含键值对和哈希表的大小等信息:


struct HashMap {

  int size;

  vector<pair<int, int>>* buckets;

};

其中,buckets是一个指向vector的指针,其中每一个元素都是一个键值对。接着,可以定义一个哈希函数来将输入的键值转换为哈希表中的位置:


int hash(int key, int size)

  return key % size;

这个哈希函数非常简单,将输入的key对哈希表的大小取模即可。然后,就可以开始实现HashMap的插入和查询操作了。首先,是插入操作:


void put(HashMap* map, int key, int value) {

  int pos = hash(key, map->size);

  if (map->buckets[pos].empty()) {

    map->buckets[pos].push_back(make_pair(key, value));

  } else {

    for (auto& kv : map->buckets[pos]) {

      if (kv.first == key)

        kv.second = value;

        return;

      

    }

    map->buckets[pos].push_back(make_pair(key, value));

  }

}

这段代码首先计算出要插入的位置,然后判断该位置是否为空。如果为空,直接在该位置插入新的键值对。如果不为空,需要遍历该位置上的所有键值对,判断是否已经存在该键,如果存在,则更新对应的值,否则在该位置后面插入新的键值对。

然后,是查询操作:


int get(HashMap* map, int key) {

  int pos = hash(key, map->size);

  for (auto& kv : map->buckets[pos]) {

    if (kv.first == key)

      return kv.second;

    

  }

  return -1;

}

这段代码也非常简单,首先计算出要查询的位置,然后遍历该位置上的所有键值对,判断是否存在该键,如果存在,则返回对应的值,如果不存在,则返回-1。

最后,在主函数中,可以创建一个HashMap对象,并向其中插入若干个键值对,然后可以查询指定的键,并输出对应的值。完整的代码如下所示:


#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

struct HashMap {

  int size;

  vector<pair<int, int>>* buckets;

};

int hash(int key, int size)

  return key % size;

void put(HashMap* map, int key, int value) {

  int pos = hash(key, map->size);

  if (map->buckets[pos].empty()) {

    map->buckets[pos].push_back(make_pair(key, value));

  } else {

    for (auto& kv : map->buckets[pos]) {

      if (kv.first == key)

        kv.second = value;

        return;

      

    }

    map->buckets[pos].push_back(make_pair(key, value));

  }

}

int get(HashMap* map, int key) {

  int pos = hash(key, map->size);

  for (auto& kv : map->buckets[pos]) {

    if (kv.first == key)

      return kv.second;

    

  }

  return -1;

}

int main() {

  HashMap* map = new HashMap;

  map->size = 10;

  map->buckets = new vector<pair<int, int>>[10];

  put(map, 1, 10);

  put(map, 2, 20);

  put(map, 3, 30);

  cout << get(map, 1) << endl;

  cout << get(map, 2) << endl;

  cout << get(map, 3) << endl;

  return 0;

}

通过手写HashMap的实现,不仅可以加深对C++语言的理解,还可以更好地掌握哈希表等数据结构的底层原理,为编程工作打下坚实的基础。

  
  

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