如何为 QSet<SomeClass*> 容器编写 qHash？答案

【问题标题】：How to write qHash for a QSet<SomeClass*> container?如何为 QSet<SomeClass*> 容器编写 qHash？
【发布时间】：2012-02-25 22:36:45
【问题描述】：

我需要在我的应用程序中实现一组集合。将 QSet 与自定义类一起使用需要提供 qHash() 函数和 operator==。

代码如下：

    class Custom{
        int x;
        int y;
        //some other irrelevant here
    }
    inline uint qHash(Custom* c){
        return (qHash(c->x) ^ qHash(c->y));
    }
    bool operator==(Custom &c1, Custom &c2){
        return ((c1.x==c2.x) && (c1.y == c2.y));
    }

    //now I can use: QSet<Custom*>

如何实现qHash(QSet<Custom*>)，才能使用QSet< QSet<SomeClass*> >？

编辑：

补充问题：在我的应用程序中，“集合集”最多可以包含 15000 个集合。每个子集最多有 25 个自定义类指针。如何保证qHash(QSet<Custom*>)足够独特？

【问题讨论】：

您确定QSet<Custom*> 吗？不应该是QSet<Custom,...>吗？ QHash 永远不会调用 operator== 的 Custom，因为它使用内置的相等运算符作为指针。

标签： c++ qt hash containers

【解决方案1】：

你不能用boost::hash_range/boost::hash_combine 来实现qHash（这是pmr 的答案，实际上是这样做的），因为QSet 是std::unordered_set 的Qt 等价物，并且正如STL 名称所暗示的那样，这些容器是无序的，而Boost Documentation 声明hash_combine 是顺序相关的，即。它会将排列散列到不同的散列值。

这是一个问题，因为如果您天真地按存储顺序对元素进行哈希组合你不能保证两个比较相等的集合确实相等，这是散列函数的要求之一：

For all x, y:   x == y => qHash(x) == qHash(y)

因此，如果您的哈希组合函数需要为输入值的任何排列生成相同的输出，则它需要是可交换的。幸运的是，（无符号）加法和异或运算都符合要求：

template <typename T>
inline uint qHash(const QSet<T> &set, uint seed=0) {
    return std::accumulate(set.begin(), set.end(), seed,
                           [](uint seed, const T&value) {
                               return seed + qHash(value); // or ^
                           });
}

【讨论】：

【解决方案2】：

散列容器的常用方法是组合所有元素的散列。 Boost 为此提供了hash_combine and hash_range。这应该让您了解如何为您的qHash 的结果实现这一点。

所以，给你qHash 为Custom：

uint qHash(const QSet<Custom*>& c) {
  uint seed = 0;

  for(auto x : c) {
    seed ^= qHash(x) + 0x9e3779b9 + (seed << 6) + (seed >> 2);
  }

  return seed;
}

【讨论】：

这是我的第一个想法，但我可以确定哈希是唯一的吗？当然我可以在我的代码中测试它，但也许这背后有一些理论？
@piotr 您可能想将此添加到您的问题中。现在你只要求一个实现。以下是有关此功能的一些提示：stackoverflow.com/questions/4948780/…
@Piotr：你可以永远确保哈希是唯一的。事实上，它保证 not 是唯一的，因为散列值没有足够的位来表示所有可能的集合（至少在理论上是无限的）。这就是为什么您还需要一个operator== - 来检测碰撞并正确处理它们。