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转载自：http://www.cppblog.com/kevinjee/archive/2008/12/01/68326.html
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这是一节让你深入理解hash_map的介绍，如果你只是想囫囵吞枣，不想理解其原理，你倒是可以略过这一节，但我还是建议你看看，多了解一些没有坏处。
hash_map基于hash table（哈希表）。 哈希表最大的优点，就是把数据的存储和查找消耗的时间大大降低，几乎可以看成是常数时间；而代价仅仅是消耗比较多的内存。然而在当前可利用内存越来越多的 情况下，用空间换时间的做法是值得的。另外，编码比较容易也是它的特点之一。
其基本原理是：使用一个下标范围比较大的数组来存储元素。可以设计一个函数（哈希函数，也叫做散列函数），使得每个元素的关键字都与一个函 数值（即数组下标，hash值）相对应，于是用这个数组单元来存储这个元素；也可以简单的理解为，按照关键字为每一个元素“分类”，然后将这个元素存储在 相应“类”所对应的地方，称为桶。
但是，不能够保证每个元素的关键字与函数值是一一对应的，因此极有可能出现对于不同的元素，却计算出了相同的函数值，这样就产生了“冲突”，换句话说，就是把不同的元素分在了相同的“类”之中。 总的来说，“直接定址”与“解决冲突”是哈希表的两大特点。
hash_map，首先分配一大片内存，形成许多桶。是利用hash函数，对key进行映射到不同区域（桶）进行保存。其插入过程是：
其取值过程是:
hash_map中直接地址用hash函数生成，解决冲突，用比较函数解决。这里可以看出，如果每个桶内部只有一个元素，那么查找的时候只有一次比较。当许多桶内没有值时，许多查询就会更快了(指查不到的时候).
由此可见，要实现哈希表, 和用户相关的是：hash函数和比较函数。这两个参数刚好是我们在使用hash_map时需要指定的参数。
不要着急如何把"岳不群"用hash_map表示，我们先看一个简单的例子：随机给你一个ID号和ID号相应的信息，ID号的范围是1～2的31次方。如何快速保存查找。
#include <hash_map> #include <string> using namespace std; int main(){ hash_map<int , string> mymap; mymap[9527]="唐伯虎点秋香 "; mymap[1000000]="百万富翁的生活 "; mymap[10000]="白领的工资底线 "; ... if (mymap.find(10000) != mymap.end()){ ... }
够简单，和map使用方法一样。这时你或许会问？hash函数和比较函数呢？不是要指定么？你说对了，但是在你没有指定hash函数和比较函数的时候，你会有一个缺省的函数，看看hash_map的声明，你会更加明白。下面是SGI STL的声明：
template <class _Key, class _Tp, class _HashFcn = hash<_Key>, class _EqualKey = equal_to<_Key>, class _Alloc = __STL_DEFAULT_ALLOCATOR(_Tp) > class hash_map { ... }
也就是说，在上例中，有以下等同关系：
... hash_map<int , string> mymap; //等同于: hash_map<int , string, hash<int >, equal_to<int > > mymap;
Alloc我们就不要取关注太多了(希望深入了解Allocator的朋友可以参看标准库 STL ：Allocator能做什么 )
hash< int>到底是什么样子？看看源码:
struct hash<int > { size_t operator ()(int __x) const { return __x; } };
原来是个函数对象。在SGI STL中，提供了以下hash函数：
struct hash<char *> struct hash<const char *> struct hash<char > struct hash<unsigned char > struct hash<signed char > struct hash<short > struct hash<unsigned short > struct hash<int > struct hash<unsigned int > struct hash<long > struct hash<unsigned long >
也就是说，如果你的key使用的是以上类型中的一种，你都可以使用缺省的hash函数。当然你自己也可以定义自己的hash函数。对于自定义变量，你只能如此，例如对于string，就必须自定义hash函数。例如：
struct str_hash{ size_t operator ()(const string& str) const { unsigned long __h = 0; for (size_t i = 0 ; i < str.size() ; i ++) __h = 5*__h + str[i]; return size_t(__h); } }; //如果你希望利用系统定义的字符串hash函数，你可以这样写： struct str_hash{ size_t operator ()(const string& str) const { return return __stl_hash_string(str.c_str()); } };
在声明自己的哈希函数时要注意以下几点：
如果这些比较难记，最简单的方法就是照猫画虎，找一个函数改改就是了。
现在可以对开头的"岳不群"进行哈希化了 Plugin/smile.gif" border="0" alt="smile">
. 直接替换成下面的声明即可：
map<string, string> namemap;
//改为：
hash_map<string, string, str_hash> namemap;
其他用法都不用边。当然不要忘了吧str_hash的声明以及头文件改为hash_map。
你或许会问：比较函数呢？别着急，这里就开始介绍hash_map中的比较函数。
在map中的比较函数，需要提供less函数。如果没有提供，缺省的也是less< Key> 。在hash_map中，要比较桶内的数据和key是否相等，因此需要的是是否等于的函数:equal_to< Key> 。先看看equal_to的源码：
//本代码可以从SGI STL //先看看binary_function 函数声明，其实只是定义一些类型而已。 template <class _Arg1, class _Arg2, class _Result> struct binary_function { typedef _Arg1 first_argument_type; typedef _Arg2 second_argument_type; typedef _Result result_type; }; //看看equal_to的定义： template <class _Tp> struct equal_to : public binary_function<_Tp,_Tp,bool > { bool operator ()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const { return __x == __y; } };
如果你使用一个自定义的数据类型，如struct mystruct, 或者const char* 的字符串，如何使用比较函数？使用比较函数，有两种方法. 第一种是：重载==caozuofu.html" target="_blank">操作符，利用equal_to;看看下面的例子：
struct mystruct{ int iID; int len; bool operator ==(const mystruct & my) const { return (iID==my.iID) && (len==my.len) ; } };
这样，就可以使用equal_to< mystruct>作为比较函数了。另一种方法就是使用函数对象。自定义一个比较函数体：
struct compare_str{ bool operator ()(const char * p1, const char *p2) const { return strcmp(p1,p2)==0; } };
有了compare_str，就可以使用hash_map了。
typedef hash_map<const char *, string, hash<const char *>, compare_str> StrIntMap; StrIntMap namemap; namemap["岳不群 "]="华山派掌门人，人称君子剑 "; namemap["张三丰 "]="武当掌门人，太极拳创始人 "; namemap["东方不败 "]="第一高手，葵花宝典 ";
hash_map的函数和map的函数差不多。具体函数的参数和解释，请参看：STL 编程手册：Hash_map ，这里主要介绍几个常用函数。
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hash 容器除了hash_map之外，还有hash_set, hash_multimap, has_multiset, 这些容器使用起来和set, multimap, multiset的区别与hash_map和map的区别一样，我想不需要我一一细说了吧。
这里列几个常见问题，应该对你理解和使用hash_map比较有帮助。
总体来说，hash_map 查找速度会比map快，而且查找速度基本和数据数据量大小，属于常数级别;而map的查找速度是log(n)级别。并不一定常数就比log(n) 小，hash还有hash函数的耗时，明白了吧，如果你考虑效率，特别是在元素达到一定数量级时，考虑考虑hash_map。但若你对内存使用特别严格， 希望程序尽可能少消耗内存，那么一定要小心，hash_map可能会让你陷入尴尬，特别是当你的hash_map对象特别多时，你就更无法控制了，而且 hash_map的构造速度较慢。
现在知道如何选择了吗？权衡三个因素: 查找速度, 数据量, 内存使用。
这里还有个关于hash_map和map的小故事，看看:http://dev.csdn.net/Develop/article/14/14019.shtm
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你只要做两件事, 定义hash函数，定义等于比较函数。下面的代码是一个例子：
-bash-2.05b$ cat my.cpp #include <hash_map> #include <string> #include <iostream> using namespace std; //define the class class ClassA{ public : ClassA(int a):c_a(a){} int getvalue()const { return c_a;} void setvalue(int a){c_a;} private : int c_a; }; //1 define the hash function struct hash_A{ size_t operator ()(const class ClassA & A)const { // return hash<int>(classA.getvalue()); return A.getvalue(); } }; //2 define the equal function struct equal_A{ bool operator ()(const class ClassA & a1, const class ClassA & a2)const { return a1.getvalue() == a2.getvalue(); } }; int main() { hash_map<ClassA, string, hash_A, equal_A> hmap; ClassA a1(12); hmap[a1]="I am 12 "; ClassA a2(198877); hmap[a2]="I am 198877 "; cout<<hmap[a1]<<endl; cout<<hmap[a2]<<endl; return 0; } -bash-2.05b$ make my c++ -O -pipe -march=pentiumpro my.cpp -o my -bash-2.05b$ ./my I am 12 I am 198877
typedef
map<Key, Value> KeyMap;
typedef
hash_map<Key, Value> KeyMap;
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