创建通用哈希表 - C++答案

【问题标题】：Creating generic hashtables - C++创建通用哈希表 - C++
【发布时间】：2010-12-04 22:37:57
【问题描述】：

.NET 框架有一个 Dictionary 类，该类被实现为哈希表并提供恒定时间 (O(1)) 的数据检索。我正在寻找 C++ 中的类似实现。我知道 std::map 但在这个数据检索中需要对数时间。 C++中有没有好的哈希表实现可以在恒定时间内检索数据？

如果我自己编写，我将如何计算密钥的哈希码？像 .NET 一样，我想在类型上使用 GetHashCode() 方法。

template<typename TKey,typename TVal>
class Dictionary
{
public:
   void Add(TKey key, TVal val){
       int hashCode = key.GetHashCode();
       /* .... */
   }
}

如果我确实喜欢上面的方法并且给定的键类型没有 GetHashCode() 方法，编译器会抛出错误。但是当 key 是 int 这样的原始类型时，此方法将不起作用。我可能需要通过提供 GetHashCode 来为 int 编写一个包装器。

我想知道 C++ 的实现方式是什么？

有什么想法吗？

【问题讨论】：

标签： .net c++ algorithm hashtable

【解决方案1】：

如果您正在寻找即用型实现，那么除了 STL/TR1 和 Boost 哈希图之外，还有 google-sparsehash（它包含两种实现——一种针对空间进行了优化，一种针对速度进行了优化）。

如果你想自己写，那么GetHashCode 可以实现为一个单独的仿函数，例如

template < typename TKey, typename TValue, typename THash = someDefaultHash<TKey> >
class Dictionary
{
public:
   void Add(TKey key, TVal val){
       int hashCode = THash()(key);
       /* .... */
   }
}

SGI's hash_map 就是这样做的。

【讨论】：

感谢您的回复。这看起来很有希望。我会试一试的。

【解决方案2】：

假设您使用 VS 2008 并安装了 Feature Pack 或 Service Pack 1，那么您有一个 TR1 的实现，其中包括 TR1::unordered_map。

OTOH，除非您真的在创建一个巨大集合，否则 std::map 可能会比您预期的更具竞争力。在我的测试中，两者几乎打成平手是很常见的，而且 std::map 可以而且确实经常出现得更快。

【讨论】：

事实上，std::vector<std::pair<K,V> > 经常与std::map<K,V> 竞争。我认为 Meyers 的“Effective STL”书 (amazon.com/gp/product/0321334876) 中有一个项目。
有，但它只在相当特定的情况下竞争。对于快速查找，必须对向量进行排序。如果事情分阶段工作，它会很好地工作，您收集所有数据，然后您可以对其进行排序，然后进行搜索（但很少在排序后插入或删除）。如果你混合插入、删除和搜索，像 map 这样的东西会更好。
@Jerry：是的，你总结得很好。

【解决方案3】：

也许，std::hash_map？

请注意，这不是标准 STL 库规范的一部分，但通常可用。它位于 MS 库和 SGI 库（如链接所示）和 STLport 中。

【讨论】：

虽然不是真正的标准，但过去 5 年几乎每个编译器都实现了一个（尽管 MSVC 和 G++ 的语义略有不同。）应该优先使用 unordered_map 或等效的 boost 容器。

【解决方案4】：

如果您手头没有 TR1 实现，boost::unordered_map 可能是您目前最好和最广泛可移植的解决方案。

【讨论】：

【解决方案5】：

此外，如果需要严格遵守 C++ 标准，请查看 C++ Technical Report 1 以获取 std::tr1::unordered_map。

实际上std::hash_map 不是 C++ 标准，但无论如何都被广泛使用。

【讨论】：

请注意，有两个不同版本的（非标准）std::hash_map。我会使用std::tr1::unordered_map，它一定会成为下一个标准版本的std::unordered_map。
std::hash_map 是一个 SGI 扩展。它也可以在 G++ 中使用，但在不同的命名空间中（我相信是__gnu_cxx）。
但也有一个 Dinkumware 版本。（我认为它现在位于 stdext 命名空间或类似名称空间中，但它曾经位于 std 命名空间中，因此它们的库的版本在那里。）

【解决方案6】：

在 C++ 中，您可以将具有哈希函数的函子的类型作为类型参数传递给模板。

【讨论】：