C++的unordered_map使用

一、原理介绍

unordered_map: unordered_map内部实现了一个哈希表(也叫散列表),通过把关键码值映射到Hash表中一个位置来访问记录。但其元素的排列顺序是无序的。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,查找的时间复杂度可达到O(1),其在海量数据处理中有着广泛应用;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:

  1. 得到key
  2. 通过hash函数得到hash值
  3. 得到桶号(一般都为hash值对桶数求模)
  4. 存放key和value在桶内。

其取值过程是:

  1. 得到key
  2. 通过hash函数得到hash值
  3. 得到桶号(一般都为hash值对桶数求模)
  4. 比较桶的内部元素是否与key相等,若都不相等,则没有找到。
  5. 取出相等的记录的value。

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。

二、实例

问题:求两数之和

利用unordered_map数组构造映射,遍历nums[i]时,看target-nums[i]是否存在hash表中即可。
时间复杂度O(n),空间复杂度O(n) 

class Solution4 {
public:
	vector<int> twoSum(vector<int>& nums, int target) {
		vector<int> ans;
		unordered_map<int, int>hashmap;
		for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
			if (hashmap[target - nums[i]]
				&& hashmap[target - nums[i]] != i + 1) {
				//防止利用同个元素
				ans.push_back(i);
				ans.push_back(hashmap[target - nums[i]] - 1);
				return ans;
			}
			hashmap[nums[i]] = i + 1;
			//将hash表对应下标+1,防止处理下标为0的情况
		}

		return ans;
	}
};

参考:

https://leetcode-cn.com/problems/two-sum/solution/san-chong-fang-fa-bao-li-shuang-zhi-zhen-ha-xi-san/

https://blog.csdn.net/qq_21997625/article/details/84672775

https://blog.csdn.net/yousss/article/details/79541543

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转载自blog.csdn.net/sinat_31608641/article/details/107216535