哈希表模拟封装unordered_map和unordered_set

news2024/11/26 12:30:12

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目录

前言:

一·哈希表的调用:

二·底层hash的修改操作:

2·1iterator类的实现:

2·1·1初始化:

2·1·2iterator的相关重载函数: 

2.2hash类内部的更改实现:

2·2·1begin()和end()的实现:

2·2·2 查找的修改:

2·2·3 插入的修改:

2·2·4 删除的修改:

三·封装哈希:

3·1封装成unordered_set:

3·2封装成unordered_map:

四·相关头文件汇总:

4.1 hash_table.h:

4.2 my_unordered_set.h:

4.3 my_unordered_map.h:



前言:

首先我们要知道unordered_map和unordered_set的底层是用hash表实现的,也就是说它们底层成员就是一个哈希类的对象,完成了对它的封装,为两个关联容器,即以hash的模版,对应两者传模版参数完成调用工作,下面我们根据这两个的不同调用工作来模拟实现以下。

一·哈希表的调用:

这里我们采用的是链地址发来实现的hash表,也就说这是一个基本的模版hash表,但是我们不能直接用,因为如果是为了适应unordered_map和unordered_set,还需要有迭代器,比较真实的key值完成增删等一系列操作,故下面我们会对它进行调整,下面就是对应修改前的链地址hash:

#pragma once
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>

using namespace std;

namespace hash_bucket
{
	enum State
	{
		EXIST,
		EMPTY,
		DELETE
	};
	//仿函数把不同类型的hash值转化整数:
	template<class K>
	struct HashFunc
	{
		size_t operator()(const K& key)
		{
			return (size_t)key;
		}
	};

	template<>
	struct HashFunc<string>
	{
		size_t operator()(const string& s)
		{
			// BKDR
			size_t hash = 0;
			for (auto ch : s)
			{
				hash += ch;
				hash *= 131;
			}

			return hash;
		}
	};


	inline unsigned long __stl_next_prime(unsigned long n)
	{
		// Note: assumes long is at least 32 bits.
		static const int __stl_num_primes = 28;
		static const unsigned long __stl_prime_list[__stl_num_primes] = {
			53, 97, 193, 389, 769,
			1543, 3079, 6151, 12289, 24593,
			49157, 98317, 196613, 393241, 786433,
			1572869, 3145739, 6291469, 12582917, 25165843,
			50331653, 100663319, 201326611, 402653189, 805306457,
			1610612741, 3221225473, 4294967291
		};
		const unsigned long* first = __stl_prime_list;
		const unsigned long* last = __stl_prime_list + __stl_num_primes;
		const unsigned long* pos = lower_bound(first, last, n);
		return pos == last ? *(last - 1) : *pos;
	}


	template<class K, class V>
	struct HashNode
	{
		pair<K, V> _kv;
		HashNode<K, V>* _next;

		HashNode(const pair<K, V>& kv)
			:_kv(kv)
			, _next(nullptr)
		{}
	};



	template<class K, class V, class Hash = HashFunc<K>>
	class HashTable
	{
		using Node = HashNode<K, V>;
	public:

		HashTable()
			:_tables(8)
			, _n(0)
		{}

		HashTable &operator=( HashTable& x) {
			this->_n = x._n;
			vector<Node*> tmp(x._tables.size());
			for (int i = 0; i < tmp.size(); i++) {
				if (x._tables[i]) {
					Node* cur = x._tables[i];
					while (cur) {
						Node* bptr = new Node(cur->_kv);
						bptr->_next = tmp[i];
					    tmp[i] = bptr;
						cur = cur->_next;
					}
				}
			}
			this->_tables.swap(tmp);
			return *this;
					 	
			
		}
		/*void swap( HashTable& x) {
			HashTable tmp;
			tmp = *this;
			*this = x;
			x = tmp;


		}*/
		HashTable(HashTable& x) {
			*this = x;

		}
		  
		~HashTable()
		{
			for (size_t i = 0; i < _tables.size(); i++)
			{
				Node* cur = _tables[i];
				while (cur)
				{
					Node* next = cur->_next;
					delete cur;

					cur = next;
				}

				_tables[i] = nullptr;
			}
		}

		bool Insert(const pair<K, V>& kv)
		{
			if (Find(kv.first))
				return false;
			Hash hash;
			  //扩容:
			if (_n == _tables.size()) {
				vector<Node*> newTable(__stl_next_prime(_tables.size() + 1));
				for (size_t i = 0; i < _tables.size(); i++)
				{
					Node* cur = _tables[i];
					while (cur) {//这里不能直接把一串搞到新的vector因为,扩容后size改变对应的映射关系会和之前不一样
						Node* next = cur->_next;
						size_t hashi = hash(cur->_kv.first) % newTable.size();
						cur->_next = newTable[hashi];
						newTable[hashi] = cur;
						cur = next;
					}
					_tables[i] = nullptr;
					
				}
				_tables.swap(newTable);
			  }
			///头插:
			size_t hashi=hash(kv.first)% _tables.size();
			Node* newnode = new Node(kv);
			newnode->_next = _tables[hashi];
			 _tables[hashi]=newnode;
			 _n++;
			 return true;

			

		}

		Node* Find(const K& key)
		{
			Hash hash;
			size_t hashi = hash(key) % _tables.size();
			Node* cur = _tables[hashi];
			while (cur)
			{
				if (cur->_kv.first == key)
				{
					return cur;
				}

				cur = cur->_next;
			}

			return nullptr;
		}

		bool Erase(const K& key)
		{
			Hash hash;
			size_t hashi = hash(key) % _tables.size();
			Node* cur = _tables[hashi];
			Node* pre= nullptr;
			while (cur) {
				if (pre == nullptr && cur->_kv.first == key) {
					_tables[hashi] = cur->_next;
					delete cur;
					cur = nullptr;
					--_n;
					return true;
				}
				else if (cur->_kv.first == key) {
					pre->_next = cur->_next;
					delete cur;
					cur = nullptr;
					--_n;
					return true;
				}
				else {
					pre = cur;
					cur = cur->_next;
				}
			 }
			return false;
		}
	private:
		vector<Node*> _tables;
		size_t _n = 0;

	};


};

这里我们对它内部基本的函数完成了实现,以及因为它有资源的使用,故我们也给他增加可显示析构,拷构等操作,故下一步就是对它等一下修改操作了。

二·底层hash的修改操作:

2·1iterator类的实现:

这里我们默认iterator内部封装的是一个节点类型的指针也就是node*(当然这里封装了hash类型的对象指针,后面会介绍到)

template<class T>
struct HashNode
{
	T _data;
	HashNode<T>* _next;

	HashNode(const T& data)
		:_data(data)
		, _next(nullptr)
	{}
};

首先我们要明白所谓的这样的迭代器其实就是一个类封装了指针(其他的根据具体用到的来实现),然后就是对应类去调用这个iterator类完成操作等。

首先先上模版参数,后面我们再解释:

template<class K, class T,class getkeyoft, class Ref, class Ptr ,class Hash = HashFunc<K>>

看起来有点多,是的,所谓模版参数就是当我们在这个类内完成相关操作所用到的(可以让我们传不同类型都能完成同一操作的匹配值) 

下面对它们为什么这么设计来具体解释一下:

T类型要么是pair要么是key,后面会出现K,这个是根据T的取值而判断,如果T是pair就是其first,为Key那么就是k。

然后我们的getkeyoft其实我们实现的一个仿函数(他可以根据我们的T类型的数据(可能是pair也可能是key),在我们封装的不同类中完成相应转化,让我们取到它真实的key完成像增删查等用到key(不能修改相当于它自身的性质)的工作)->因为我们无法判断T的具体类型,故要新设置一个模版参数完成对应工作是的K对应的就是它的真实key。

后面就是我们的Ref和Ptr:这里我们封装的是一个iterator的类但是后面我们还要封装const_iterator,这时我们会发现它们有很多相似的地方,只不过对它所指向的数据等不能修改而相当于加了个const而已,这时只有两个不一样一个是重载的解引用和operator ->;这时我们就可以用到这个模版了,到时候给模版传参不就获得了正反迭代器了嘛。

最后一个Hash是我们上面hash类实现的一个可以帮我们实现对应key转化成无符号整型放入

hash表的一个仿函数了。

这里我们顺便说一句,防止后面当构建时候忘记了: 

我们在写完iterator类以及后面更改完hash后会发现,它们互相产生了依赖关系:也就是说当编译器在处理阶段,从上往下识别这个iterator这个类的时候,里面出现了我们后面定义的hash类,这时它无法识别就会这样报错:

故如果设想一下我们写了好多,突然这一步出现这么多错误,我们却想不到它仅仅是一个添加声明的事情,故我们当写这个iterator类的时候就应该发现并添加声明:

template<class K, class T,  class getkeyoft, class Hash >//缺省参数只能定义一次(不能重复定义)
class HashTable;//前置声明,否则下面无法识别HashTable:因为HashTable在其下面,编译器还不认识,故要声明一下

这里我们在后面对hash类的模版添加了模版参数class Hash = HashFunc<K>,由于缺省参数出现一次就好故上面不用写缺省参数了。

下面是我们因为类型名太长而typedef:

typedef HashNode<T> Node;
using HT = HashTable<K, T, getkeyoft, HashFunc<K>>;
using self=HTIterator<K, T, getkeyoft ,Ref,Ptr > ;

iterator的成员:

//成员变量:
Node* _node;
const HT*_ht;

2·1·1初始化:

HTIterator(Node* node, const HT* ht)
	:_node(node)//不写析构,因为此时节点已经在HashTable中开辟出,会由它析构等释放掉
	, _ht(ht)
{}

2·1·2iterator的相关重载函数: 

这里有operator ->,* ,!=,还有++;这里我们主要说一下++(这里我们只实现对应的前置++(这里没有设置int类型参数))

我们加加的时候要注意如果当前桶的下一个不为空,我们就修改它的_node成下一个,否则就是下一个为空,那么此时我们就需要找下一个不为空的桶:那么怎么找呢?,我们不是有当前桶挂的末尾数据的一个(假定此时不为空的情况,否则更改为空),可以连着调用我们上面的两个仿函数获得对应的hashi,找到下一个,如果是nulllptr,然后保证不越界的情况继续往后走就行了,如果找不到就构建空就可以了。

提一下重载的operator -> :这里iterator相当于指针,->后就拿到了它节点里的data的地址(也就是指向data的指针)这里重载是为了data是自定义类型服务的:正常是->()->a;假设自定义data类型内成员是a,重载后就可以这样访问了:->a:相当于省略一个->。

operator一系列重载函数实现:

Ref operator*()
{
	return _node->_data;
}

Ptr operator->()
{
	return &_node->_data;
}

bool operator!=(const self& s)
{
	return _node != s._node;
}
self & operator++()
{
    //当前桶里下面还有数据:
	if (_node->_next) {
		_node = _node->_next;
	}
	//当前桶下一个空了找下一个桶:
	else {
		getkeyoft gkot;
		Hash hash;
		size_t hashi=hash(gkot(_node->_data))% _ht->_tables.size();
		hashi++;
		while (hashi < _ht->_tables.size()) {
			if (_ht->_tables[hashi]) {
				_node = _ht->_tables[hashi];
				break;
			}
			else {
				++hashi;
			}
		}
		//走到最后都没发现不是空的,故当成end()返回空
		if (hashi == _ht->_tables.size())
		{
			_node = nullptr;
		}
		
	}
	return *this;

}

2.2hash类内部的更改实现:

下面我们来谈一下hash类要怎么修改。

首先就是模版参数:

template<class K,class T, class getkeyoft, class Hash = HashFunc<K>  > //缺省参数只能定义一次(不能重复定义)

这里我们声明不能写在public之外,否则就是私有了。

相关报错:

更改一下:

typedef HTIterator<K, T, getkeyoft, T&, T*> Iterator;
typedef HTIterator<K, T, getkeyoft, const T&, const T*> ConstIterator;
using Node = HashNode<T>;//这里typedef不能在上面,因为类内默认私有,导致封装后的unordered_map,set,无法访问私有

这里我们可以发现在上面实现的iterator的operator++操作的时候会用_ht访问里面的_tables,iterator类相当于hash这个类是外部,不能访问器其内部私有成员,要么搞一个get私有的函数,要么友元类一下。

相关报错:

因此我们把iterator搞成hash类的友元类。

//友元声明:
template<class K, class T, class Ref, class Ptr, class KeyOfT,class Hash >
friend struct HTIterator;

2·2·1begin()和end()的实现:

下面我们构造,析构等什么的都不需要改,只需要加一下相关调用对象的begin,end来对迭代器操作的接口函数就行。

首先来说end()就不用说了,构建个_node*为空的指针,外加本对象的_ht指针就行了。

下面说一下begin()实现操作:

就是需要我们找到这个hash表的vector中第一个节点不为nullptr 的指针构建就好了,遍历这个_tables,如果发现有节点不为空就拿它构建iterator对象,走到最后也没发现不是空的就直接返回end()即可

const_iterator也是如此,只不过我们给它const限制一下,并返回这个类型的迭代器就行了。

//迭代器的begin和end:

Iterator begin()
{   //如果hash表未放入数据,相当于空故直接nullptr(end()):
	if (_n == 0) return end();
	//如果不是空,那就遍历hash表找到第一个不为空的指针拿它构造迭代器:

	for (size_t i = 0; i < _tables.size(); i++)
	{

		if (_tables[i])
		{
			Node* cur = _tables[i];
			return Iterator(cur, this);
		}
	}

}
Iterator end()
{
	return Iterator(nullptr, this);
}



ConstIterator begin()const
{   //如果hash表未放入数据,相当于空故直接nullptr(end()):
	if (_n == 0) return end();
	//如果不是空,那就遍历hash表找到第一个不为空的指针拿它构造迭代器:

	for (size_t i = 0; i < _tables.size(); i++)
	{

		if (_tables[i])
		{
			Node* cur = _tables[i];
			return ConstIterator(cur, this);
		}
	}

}
ConstIterator end()const
{
	return ConstIterator(nullptr, this);
}

2·2·2 查找的修改:

这里我们要知道我们查找找到了,要把原来的返回值从bool到此位置的迭代器了,但是其中我们由于不知道T的类型,还要比较真实的key,故此时我们就要调用当时写的仿函数getkeyoft这个类了。

修改后代码:

	Iterator  Find(const K& key)
	{
		Hash hash;
		getkeyoft gkot;
		size_t hashi = hash(key) % _tables.size();
		Node* cur = _tables[hashi];
		while (cur)
		{
			if (gkot(cur->_data) == key)
			{
				return {cur,this};
			}

			cur = cur->_next;
		}

		return end();
	}

2·2·3 插入的修改:

这里的插入操作里面就配合了上面实现的查找操作了;注意这里返回的虽然也是一个pair,但是里面first是此处迭代器(存在就是此处迭代器,否则就是插入位置的迭代器),second(插入成功就是true,否则就是false),里面还是配合了相关上面所述的仿函数。

修改后代码: 

	pair<Iterator,bool> Insert(const T& data)
	{
		//发现存在返回end():
		getkeyoft gkot;
		if (Find(gkot(data))!= end()) return { Find(gkot(data)) ,false };
		Hash hash;
		//扩容:
		if (_n == _tables.size()) {
			vector<Node*> newTable(__stl_next_prime(_tables.size() + 1));
			for (size_t i = 0; i < _tables.size(); i++)
			{
				Node* cur = _tables[i];
				while (cur) {//这里不能直接把一串搞到新的vector因为,扩容后size改变对应的映射关系会和之前不一样
					Node* next = cur->_next;
					size_t hashi = hash(gkot(cur->_data)) % newTable.size();
					cur->_next = newTable[hashi];
					newTable[hashi] = cur;
					cur = next;
				}
				_tables[i] = nullptr;

			}
			_tables.swap(newTable);
		}
		///头插:
		size_t hashi = hash(gkot(data)) % _tables.size();
		Node* newnode = new Node(data);
		newnode->_next = _tables[hashi];
		_tables[hashi] = newnode;
		_n++;
		return { Iterator(newnode,this),true};//Iterator的匿名对象



	}

2·2·4 删除的修改:

删除操作类型什么的都不用改,只不过内部用一下getkeyoft的仿函数得到相关key即可。

修改后代码:

	bool Erase(const K& key)
	{
		Hash hash;
		getkeyoft gkot;
		size_t hashi = hash(key) % _tables.size();
		Node* cur = _tables[hashi];
		Node* pre = nullptr;
		while (cur) {
			if (pre == nullptr && gkot(cur->_data) == key) {
				_tables[hashi] = cur->_next;
				delete cur;
				cur = nullptr;
				--_n;
				return true;
			}
			else if (gkot(cur->_data) == key) {
				pre->_next = cur->_next;
				delete cur;
				cur = nullptr;
				--_n;
				return true;
			}
			else {
				pre = cur;
				cur = cur->_next;
			}
		}
		return false;
	}

 这里大差不大我们的hash类就修改完了,后面就开始对它进行封装成两个类了。

三·封装哈希:

3·1封装成unordered_set:

此时需要我们把刚才修改后的hash类头文件包含以及展开,然后对应我们只让它传一个类型的参数,故把对应的 HashFunc<K>这个缺省值放在了hash类里面直接让它缺省就完成了。

首先我们在修改hash类的时候说封装的时候写这个仿函数的类,因此下面完成getkeyoft(对于单纯的key类型):

struct getkeyoft
{
	const K& operator()(const K& key)
	{
		return key;
	}

所包含的成员就是hash类的一个对象,这里无需初始化,因为自定义类型自己调用初始化:

	HashTable<K, const K, getkeyoft> _ht;

下面我们这个封装的类用的iterator就是我们修改后hash类里面的迭代器了;这里由于类型太长故typedef一下(也可以用auto): 

//为了编译器区分类型还是变量(typename也可auto)
typedef typename hash_bucket::HashTable<K, const K, getkeyoft >::Iterator iterator;

这里如果把hash类内的迭代器typedef放在public外,此时再这样就显示无法访问了,因此当时要写在类里。 

 下面就是简单的调用成员_ht对象的类内的函数即可:

iterator begin()
{
	return _ht.begin();
}

iterator end()
{
	return _ht.end();
}

const_iterator begin() const
{
	return _ht.begin();
}

const_iterator end() const
{
	return _ht.end();
}

pair<iterator, bool> insert(const K& key)
{
	return _ht.Insert(key);
}

iterator Find(const K& key)
{
	return _ht.Find(key);
}

bool Erase(const K& key)
{
	return _ht.Erase(key);
}

测试接口函数: 

void test_set1()
{
	int a[] = {  3,11,999,7,193,82,1,9,5,62333,7,6  };
	unordered_set<int> s;
	for (auto e : a)
	{
		s.insert(e);
	}

	unordered_set<int>::iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		//*it = 1; 迭代器解引用是key类型不准修改
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	
}

  

3·2封装成unordered_map:

这里和上面封装的unordered_set很多一样,只不过是把getkeyoft是pair类型,取一下first即可:

struct getkeyoft
{
	const K& operator()(const pair<K, V>& kv)
	{
		return kv.first;
	}
};

然后多重载了一下operator[] :

V& operator[](const K& key)
{
	pair<iterator, bool> ret=insert({ key,V()});
	return ret.first->second;//这里迭代器->的重载省略了一个-> 原型是ret.first.operator ->()->second:
	//返回迭代器(指针)所指向成员的地址(data地址(指针))
}

其他相同函数:

iterator begin()
{
	return _ht.begin();
}

iterator end()
{
	return _ht.end();
}

const_iterator begin() const
{
	return _ht.begin();
}

const_iterator end() const
{
	return _ht.end();
}


pair<iterator, bool> insert(const pair<K, V>& kv)
{
	return _ht.Insert(kv);
}

iterator Find(const K& key)
{
	return _ht.Find(key);
}

bool Erase(const K& key)
{
	return _ht.Erase(key);
}

 测试接口函数: 


	void test_map1()
	{
		unordered_map<string, string> dict;
		dict.insert({ "sort", "排序" });
		dict.insert({ "字符串", "string" });

		dict.insert({ "sort", "排序" });
		dict.insert({ "left", "左边" });
		dict.insert({ "right", "右边" });

		dict["left"] = "左左边";
		dict["insert"] = "插入";
		dict["string"];

		for (auto& kv : dict)
		{
			cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
		}
		cout << endl;

		unordered_map<string, string>::iterator it = dict.begin();
		while (it != dict.end())
		{
			// 不能修改first,可以修改second
			it->second += " + second";
			cout << it->first << ":" << it->second << endl;
			++it;
		}
		cout << endl;
	}

四·相关头文件汇总:

4.1 hash_table.h:

#pragma once
#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>

using namespace std;
namespace hash_bucket
{   //把key搞成数字的仿函数:
	template<class K>
	struct HashFunc
	{
		size_t operator()(const K& key)
		{
			return (size_t)key;
		}
	};

	template<>
	struct HashFunc<string>
	{
		size_t operator()(const string& s)
		{
			// BKDR
			size_t hash = 0;
			for (auto ch : s)
			{
				hash += ch;
				hash *= 131;
			}

			return hash;
		}
	};
	//根据素数表判断如何扩容:

	inline unsigned long __stl_next_prime(unsigned long n)
	{
		// Note: assumes long is at least 32 bits.
		static const int __stl_num_primes = 28;
		static const unsigned long __stl_prime_list[__stl_num_primes] = {
			53, 97, 193, 389, 769,
			1543, 3079, 6151, 12289, 24593,
			49157, 98317, 196613, 393241, 786433,
			1572869, 3145739, 6291469, 12582917, 25165843,
			50331653, 100663319, 201326611, 402653189, 805306457,
			1610612741, 3221225473, 4294967291
		};
		const unsigned long* first = __stl_prime_list;
		const unsigned long* last = __stl_prime_list + __stl_num_primes;
		const unsigned long* pos = lower_bound(first, last, n);
		return pos == last ? *(last - 1) : *pos;
	}






	template<class T>//初始化hash内的节点 :T类型要么是pair要么是key,后面会出现K,这个是根据T的取值而判断,如果T是pair就是其first,为Key那么就是k
	struct HashNode
	{
		T _data;
		HashNode<T>* _next;

		HashNode(const T& data)
			:_data(data)
			, _next(nullptr)
		{}
	};
	
	template<class K, class T,  class getkeyoft, class Hash >//缺省参数只能定义一次(不能重复定义)
	class HashTable;//前置声明,否则下面无法识别HashTable:因为HashTable在其下面,编译器还不认识,故要声明一下

	template<class K, class T,class getkeyoft, class Ref, class Ptr ,class Hash = HashFunc<K>>
	struct HTIterator//把迭代器当成指针故里面封装的也让它是指针
	{
		typedef HashNode<T> Node;
		using HT = HashTable<K, T, getkeyoft, HashFunc<K>>;
		using self=HTIterator<K, T, getkeyoft ,Ref,Ptr > ;

		//成员变量:
		Node* _node;
		const HT*_ht;
		HTIterator(Node* node, const HT* ht)
			:_node(node)//不写析构,因为此时节点已经在HashTable中开辟出,会由它析构等释放掉
			, _ht(ht)
		{}


		Ref operator*()
		{
			return _node->_data;
		}

		Ptr operator->()
		{
			return &_node->_data;
		}

		bool operator!=(const self& s)
		{
			return _node != s._node;
		}
		self & operator++()
		{
		    //当前桶里下面还有数据:
			if (_node->_next) {
				_node = _node->_next;
			}
			//当前桶下一个空了找下一个桶:
			else {
				getkeyoft gkot;
				Hash hash;
				size_t hashi=hash(gkot(_node->_data))% _ht->_tables.size();
				hashi++;
				while (hashi < _ht->_tables.size()) {
					if (_ht->_tables[hashi]) {
						_node = _ht->_tables[hashi];
						break;
					}
					else {
						++hashi;
					}
				}
				//走到最后都没发现不是空的,故当成end()返回空
				if (hashi == _ht->_tables.size())
				{
					_node = nullptr;
				}
				
			}
			return *this;

		}

	};
	template<class K,class T, class getkeyoft, class Hash = HashFunc<K>  > //缺省参数只能定义一次(不能重复定义)
	class HashTable
	{
		

	public:
		
		typedef HTIterator<K, T, getkeyoft, T&, T*> Iterator;
		typedef HTIterator<K, T, getkeyoft, const T&, const T*> ConstIterator;
		using Node = HashNode<T>;//这里typedef不能在上面,因为类内默认私有,导致封装后的unordered_map,set,无法访问私有

		//友元声明:
		template<class K, class T, class Ref, class Ptr, class KeyOfT,class Hash >
		friend struct HTIterator;

		HashTable()
			:_tables(__stl_next_prime(0))
			, _n(0)
		{}

		HashTable& operator=(HashTable& x) {
			this->_n = x._n;
			vector<Node*> tmp(x._tables.size());
			for (int i = 0; i < tmp.size(); i++) {
				if (x._tables[i]) {
					Node* cur = x._tables[i];
					while (cur) {
						Node* bptr = new Node(cur->_kv);
						bptr->_next = tmp[i];
						tmp[i] = bptr;
						cur = cur->_next;
					}
				}
			}
			this->_tables.swap(tmp);
			return *this;


		}

		HashTable(HashTable& x) {
			*this = x;

		}

		~HashTable()
		{
			for (size_t i = 0; i < _tables.size(); i++)
			{
				Node* cur = _tables[i];
				while (cur)
				{
					Node* next = cur->_next;
					delete cur;

					cur = next;
				}

				_tables[i] = nullptr;
			}
		}

		//迭代器的begin和end:

		Iterator begin()
		{   //如果hash表未放入数据,相当于空故直接nullptr(end()):
			if (_n == 0) return end();
			//如果不是空,那就遍历hash表找到第一个不为空的指针拿它构造迭代器:

			for (size_t i = 0; i < _tables.size(); i++)
			{

				if (_tables[i])
				{
					Node* cur = _tables[i];
					return Iterator(cur, this);
				}
			}

		}
		Iterator end()
		{
			return Iterator(nullptr, this);
		}



		ConstIterator begin()const
		{   //如果hash表未放入数据,相当于空故直接nullptr(end()):
			if (_n == 0) return end();
			//如果不是空,那就遍历hash表找到第一个不为空的指针拿它构造迭代器:

			for (size_t i = 0; i < _tables.size(); i++)
			{

				if (_tables[i])
				{
					Node* cur = _tables[i];
					return ConstIterator(cur, this);
				}
			}

		}
		ConstIterator end()const
		{
			return ConstIterator(nullptr, this);
		}




		pair<Iterator,bool> Insert(const T& data)
		{
			//发现存在返回end():
			getkeyoft gkot;
			if (Find(gkot(data))!= end()) return { Find(gkot(data)) ,false };
			Hash hash;
			//扩容:
			if (_n == _tables.size()) {
				vector<Node*> newTable(__stl_next_prime(_tables.size() + 1));
				for (size_t i = 0; i < _tables.size(); i++)
				{
					Node* cur = _tables[i];
					while (cur) {//这里不能直接把一串搞到新的vector因为,扩容后size改变对应的映射关系会和之前不一样
						Node* next = cur->_next;
						size_t hashi = hash(gkot(cur->_data)) % newTable.size();
						cur->_next = newTable[hashi];
						newTable[hashi] = cur;
						cur = next;
					}
					_tables[i] = nullptr;

				}
				_tables.swap(newTable);
			}
			///头插:
			size_t hashi = hash(gkot(data)) % _tables.size();
			Node* newnode = new Node(data);
			newnode->_next = _tables[hashi];
			_tables[hashi] = newnode;
			_n++;
			return { Iterator(newnode,this),true};//Iterator的匿名对象



		}

		Iterator  Find(const K& key)
		{
			Hash hash;
			getkeyoft gkot;
			size_t hashi = hash(key) % _tables.size();
			Node* cur = _tables[hashi];
			while (cur)
			{
				if (gkot(cur->_data) == key)
				{
					return {cur,this};
				}

				cur = cur->_next;
			}

			return end();
		}


		bool Erase(const K& key)
		{
			Hash hash;
			getkeyoft gkot;
			size_t hashi = hash(key) % _tables.size();
			Node* cur = _tables[hashi];
			Node* pre = nullptr;
			while (cur) {
				if (pre == nullptr && gkot(cur->_data) == key) {
					_tables[hashi] = cur->_next;
					delete cur;
					cur = nullptr;
					--_n;
					return true;
				}
				else if (gkot(cur->_data) == key) {
					pre->_next = cur->_next;
					delete cur;
					cur = nullptr;
					--_n;
					return true;
				}
				else {
					pre = cur;
					cur = cur->_next;
				}
			}
			return false;
		}


		
	private:
		vector<Node*> _tables; // 指针数组
		size_t _n = 0;



	};

}

4.2 my_unordered_set.h:

#pragma once
#include"hash_table.h"
using namespace hash_bucket;
namespace my_map_set {
	template<class K>
	class unordered_set
	{  
		struct getkeyoft
		{
			const K& operator()(const K& key)
			{
				return key;
			}
		};
		
		
	public:
		//为了编译器区分类型还是变量(typename也可auto)
		typedef typename hash_bucket::HashTable<K, const K, getkeyoft >::Iterator iterator;
		typedef typename hash_bucket::HashTable<K, const K, getkeyoft>::ConstIterator const_iterator;

		iterator begin()
		{
			return _ht.begin();
		}

		iterator end()
		{
			return _ht.end();
		}

		const_iterator begin() const
		{
			return _ht.begin();
		}

		const_iterator end() const
		{
			return _ht.end();
		}

		pair<iterator, bool> insert(const K& key)
		{
			return _ht.Insert(key);
		}

		iterator Find(const K& key)
		{
			return _ht.Find(key);
		}

		bool Erase(const K& key)
		{
			return _ht.Erase(key);
		}

	private:
		HashTable<K, const K, getkeyoft> _ht;


	};

	
	void test_set1()
	{
		int a[] = { 3,11,999,7,193,82,1,9,5,62333,7,6 };
		unordered_set<int> s;
		for (auto e : a)
		{
			s.insert(e);
		}

		unordered_set<int>::iterator it = s.begin();
		while (it != s.end())
		{
			//*it = 1; 迭代器解引用是key类型不准修改
			cout << *it << " ";
			++it;
		}
		cout << endl;

		for (auto e : s)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

		
	}
}


4.3 my_unordered_map.h:

#pragma once
#include"hash_table.h"
using namespace hash_bucket;
namespace my_map_set {
	template<class K, class V>//这里把默认的缺省值放在外面。里面默认是hash
	class unordered_map
	{
		struct getkeyoft
		{
			const K& operator()(const pair<K, V>& kv)
			{
				return kv.first;
			}
		};
	


	public:
		//为了编译器区分类型还是变量(typename也可auto)
		typedef typename hash_bucket::HashTable<K, pair<const K, V>, getkeyoft>::Iterator iterator;
		typedef typename hash_bucket::HashTable<K, const pair<const K, V>, getkeyoft>::ConstIterator const_iterator;

		iterator begin()
		{
			return _ht.begin();
		}

		iterator end()
		{
			return _ht.end();
		}

		const_iterator begin() const
		{
			return _ht.begin();
		}

		const_iterator end() const
		{
			return _ht.end();
		}

		V& operator[](const K& key)
		{
			pair<iterator, bool> ret=insert({ key,V()});
			return ret.first->second;//这里迭代器->的重载省略了一个-> 原型是ret.first.operator ->()->second:
			//返回迭代器(指针)所指向成员的地址(data地址(指针))
		}

		pair<iterator, bool> insert(const pair<K, V>& kv)
		{
			return _ht.Insert(kv);
		}

		iterator Find(const K& key)
		{
			return _ht.Find(key);
		}

		bool Erase(const K& key)
		{
			return _ht.Erase(key);
		}

	private:
		HashTable<K, pair<const K, V>, getkeyoft> _ht;
	};


	void test_map1()
	{
		unordered_map<string, string> dict;
		dict.insert({ "sort", "排序" });
		dict.insert({ "字符串", "string" });

		dict.insert({ "sort", "排序" });
		dict.insert({ "left", "左边" });
		dict.insert({ "right", "右边" });

		dict["left"] = "左左边";
		dict["insert"] = "插入";
		dict["string"];

		for (auto& kv : dict)
		{
			cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
		}
		cout << endl;

		unordered_map<string, string>::iterator it = dict.begin();
		while (it != dict.end())
		{
			// 不能修改first,可以修改second
			it->second += " + second";
			cout << it->first << ":" << it->second << endl;
			++it;
		}
		cout << endl;
	}
}

                                       

                                     以后的山高路远,我们一同加油!!!!

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