unordered_map 底层实现使用哈希表,通过键映射到存储在数组中的元素位置,每个元素是一个桶,指向一个链表,存储键值对。哈希函数将键映射到哈希值确定桶位置,碰撞时使用链表处理,桶大小影响性能,需优化哈希函数、调整桶大小并使用自定义比较器提高效率。
unordered_map 的底层实现
unordered_map 是 C++ STL 中一个关联容器,用于存储键值对。它通过哈希表实现,以实现高效的元素查找和插入。
哈希表
哈希表是一种数据结构,它将键映射到存储在数组中元素的位置。哈希表中的每个位置称为桶。
unordered_map 的底层实现
unordered_map 是一个数组,数组中的每个元素都是一个桶。桶是一个指针,指向一个链表,链表中的每个节点存储一个键值对。
当插入一个键值对时,unordered_map 将键进行哈希运算,得到一个哈希值。哈希值用于确定键值对应该存储在哪个桶中。如果桶中已经存在一个具有相同哈希值的键,则新的键值对将被添加到链表中。
当查找一个键值对时,unordered_map 也对键进行哈希运算,并使用哈希值找到正确的桶。然后,它遍历桶中的链表,寻找与给定键匹配的键值对。
哈希函数
哈希函数是将键映射到哈希值的函数。unordered_map 使用 std::hash 模板类作为一个默认的哈希函数。哈希函数必须保证,对于不同的键,产生不同的哈希值。
碰撞处理
当两个不同的键产生相同的哈希值时,就会发生碰撞。unordered_map 使用链表来处理碰撞。当发生碰撞时,新的键值对将被添加到该桶的链表中。
桶大小
unordered_map 的性能与桶的大小有关。如果桶太大,则链表会变得很长,这会降低查找和插入的效率。如果桶太小,则哈希表会变得稀疏,这会增加计算哈希值所需的内存量。
性能优化
为了优化unordered_map的性能,可以进行以下优化:
使用良好的哈希函数来减少碰撞。调整桶大小以平衡查找和插入的效率。使用自定义比较器来优化键的比较。
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