在C++中,哈希表(Hash Table)是一種數據結構,它提供了快速的插入、刪除和查找操作
動態擴容:當哈希表的負載因子(即已存儲元素數量與表大小的比值)超過某個閾值時,可以通過重新分配更大的內存空間并將所有元素復制到新的內存空間來擴展哈希表。這樣可以保持較低的負載因子,從而確保操作的高效性。在C++中,可以使用std::unordered_map
和std::unordered_set
,它們會在需要時自動擴展哈希表。
開放尋址法:當發生哈希沖突(兩個不同的元素具有相同的哈希值)時,開放尋址法會嘗試在哈希表中尋找另一個可用的空槽位。常見的開放尋址策略有線性探測、二次探測和雙重散列。C++的std::unordered_map
和std::unordered_set
使用的是開放尋址法來解決哈希沖突。
鏈地址法:鏈地址法是另一種解決哈希沖突的方法。在這種方法中,哈希表的每個槽位都包含一個鏈表或其他動態數據結構,用于存儲具有相同哈希值的元素。當發生沖突時,新元素將被添加到鏈表的末尾。C++的std::unordered_map
和std::unordered_set
實際上是基于鏈地址法實現的,但它們使用開放尋址法來解決哈希沖突。
自定義哈希函數:為了提高哈希表的性能,可以根據具體應用場景自定義哈希函數。一個好的哈希函數應該能夠將輸入數據均勻地分布在整個哈希表中,以減少沖突的可能性。在C++中,可以為std::unordered_map
和std::unordered_set
提供自定義的哈希函數和相等比較函數。
哈希表與紅黑樹結合:在某些情況下,可以將哈希表與紅黑樹結合使用。當哈希表的負載因子超過某個閾值時,可以將具有相同哈希值的所有元素存儲在一個紅黑樹中。這樣可以確保在查找、插入和刪除操作中保持對數時間復雜度。C++的std::unordered_map
和std::unordered_set
在負載因子超過一定閾值時會自動將鏈表轉換為紅黑樹。
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