一．hash_set之基石——雜湊表

    hash_set的底層資料結構是雜湊表，因此要深入瞭解hash_set，必須先分析雜湊表。雜湊表是根據關鍵碼值(Key-Value)而直接進行訪問的資料結構，它用雜湊函式處理資料得到關鍵碼值，關鍵碼值對應表中一個特定位置再由應該位置來訪問記錄，這樣可以在時間複雜性度為O(1)內訪問到資料。但是很有可能出現多個數據經雜湊函式處理後得到同一個關鍵碼——這就產生了衝突，解決衝突的方法也有很多，各大資料結構教材及考研輔導書上都會介紹大把方法。這裡採用最方便最有效的一種——鏈地址法，當有衝突發生時將具同一關鍵碼的資料組成一個連結串列。下圖展示了鏈地址法的使用：

二．簡化版的hash_table

    按照上面的分析和圖示，並參考《程式設計珠璣》第15章中雜湊表的實現，不難寫出一個簡單的雜湊表，我們稱之為簡化版hash_table。該雜湊表由一個指標陣列組成，陣列中每個元素都是連結串列的表頭指標，程式分為hash_table.h，hash_table.cpp和main.cpp。

1.hash_table.h

1. #pragma once
2. #define NULL 0
3. //簡化版hash_table 
4. //by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows )
5. struct
    Node  
6. {  
7.     int val;  
8.     Node *next;  
9.     Node(int n)  
10.     {  
11.         this->val = n;  
12.         this->next = NULL;  
13.     }  
14. };  
15. class hash_table  
16. {  
17. public:  
18.     hash_table(constint ntablesize);  
19.     ~hash_table();  
20.     bool insert(int n);  
21.     void insert(int *pFirst, 
    int *pLast);  
22.     bool find(int n);  
23.     int  size();  
24.     int HashFun(int n);  
25. public:  
26.     int      m_nTableSize;  
27.     int      m_nTableDataCount;  
28.     Node**   m_ppTable;  
29. };  

2.hash_table.cpp

1. //簡化版hash_table
2. //by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows )
3. #include "hash_table.h"
4. #include <malloc.h>
5. #include <memory.h>
6. hash_table::hash_table(constint ntablesize)  
7. {  
8.     m_nTableSize = ntablesize;  
9.     m_ppTable = (Node**)malloc(sizeof(Node*) * m_nTableSize);  
10.     if (m_ppTable == NULL)  
11.         return ;  
12.     m_nTableDataCount = 0;  
13.     memset(m_ppTable, 0, sizeof(Node*) * m_nTableSize);  
14. }  
15. hash_table::~hash_table()  
16. {  
17.     free(m_ppTable);  
18.     m_ppTable = NULL;  
19.     m_nTableDataCount = 0;  
20.     m_nTableSize = 0;  
21. }  
22. intinline hash_table::HashFun(int n)   
23. {  
24.     return (n ^ 0xdeadbeef) % m_nTableSize;  
25. }  
26. int hash_table::size()  
27. {  
28.     return m_nTableDataCount;  
29. }  
30. bool hash_table::insert(int n)  
31. {  
32.     int key = HashFun(n);  
33.     //在該連結串列中查詢該數是否已經存在
34.     for (Node *p = m_ppTable[key]; p != NULL; p = p->next)  
35.         if (p->val == n)  
36.             returntrue;  
37.     //在連結串列的頭部插入
38.     Node *pNode = new Node(n);  
39.     if (pNode == NULL)  
40.         returnfalse;  
41.     pNode->next = m_ppTable[key];  
42.     m_ppTable[key] = pNode;  
43.     m_nTableDataCount++;  
44.     returntrue;  
45. }  
46. bool hash_table::find(int n)  
47. {  
48.     int key = HashFun(n);  
49.     for (Node *pNode = m_ppTable[key]; pNode != NULL; pNode = pNode->next)  
50.         if (pNode->val == n)  
51.             returntrue;  
52.     returnfalse;  
53. }  
54. void hash_table::insert(int *pFirst, int *pLast)  
55. {  
56.     for (int *p = pFirst; p != pLast; p++)  
57.         this->insert(*p);  
58. }  

3．main.cpp

 在main.cpp中，對set、hash_set、簡化版hash_table作一個性能測試，測試環境為Win7+VS2008的Release設定（下同）。

1. //測試set，hash_set及簡化版hash_table
2. // by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows )
3. #include <set>
4. #include <hash_set>
5. #include "hash_table.h"
6. #include <iostream>
7. #include <ctime>
8. #include <cstdio>
9. #include <cstdlib>
10. usingnamespace std;  
11. usingnamespace stdext;  //hash_set
12. void PrintfContainerElapseTime(char *pszContainerName, char *pszOperator, long lElapsetime)  
13. {  
14.     printf("%s 的 %s操作 用時 %d毫秒\n", pszContainerName, pszOperator, lElapsetime);  
15. }  
16. // MAXN個數據 MAXQUERY次查詢
17. constint MAXN = 5000000, MAXQUERY = 5000000;  
18. int a[MAXN], query[MAXQUERY];  
19. int main()  
20. {  
21.     printf("set VS hash_set VS hash_table(簡化版) 效能測試\n");  
22.     printf("資料容量 %d個 查詢次數 %d次\n", MAXN, MAXQUERY);  
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