上一篇博客我们实现了key形式的线性探测法处理哈希冲突,有了前面的基础,我们就可以实现更加有难度的key/value形式的二次探测。

  •   什么是key/value形式呢?

 key/value形式就是在哈希表中,有一个决定数据在表中位置的关键字key这个关键字所携带的值value

   在这里我们的目标是实现一个英汉字典,一个英语字符串就是key,对应的有一个汉语翻译value,通过key我们可以找到value。所以在这里key和value是“绑”在一起的,我们就用一个结构体来聚合起来:

template<class K,class V>
struct Key_Value
{
	K _key;
	V _value;
	Key_Value(const K& key=K(), const V& value=V())
		:_key(key)
		, _value(value)
	{}
};

 key_value的构造函数中的形参key和value都有一个默认值,默认值是一个临时对象。

  • 还是同样的方法,我们用哈希表来实现字典,哈希表的查找效率真的太诱人!!

    字典的结构如下:

#pragma once
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
enum State
{
	EXIST,
	EMPTY,
	DELETE
};
template<class T>
struct DefaultFunc
{
	size_t operator()(const T& data)
	{
		return (size_t)data;
	}
};

struct StringFunc
{
	size_t operator()(const string& str)
	{
		size_t sum = 0;
		for (size_t i = 0; i < str.size(); ++i)
		{
			sum += str[i];
		}
		return sum;
	}
};
template<class K,class V,class FuncModel=DefaultFunc<K>>
class Dictionary
{
	typedef Key_Value<K, V> KV;
public:
	Dictionary();
	//~Dictionary();
	Dictionary(size_t size);//初始化字典的大小
	bool Add(const K& key, const V& value);
	bool Delete(const K& key);
	size_t Find(const K& key);
	bool Alter(const K& key,const K& newkey,const V& newvalue);
	void Print();
protected:
	size_t HashFunc(const K& key);//哈希函数
	void Swap(Dictionary<K, V, FuncModel>& d);
protected:
	KV* _table;
	State* _state;
	size_t _size;
	size_t _capacity;
	FuncModel _HF;
};

对于一个英汉字典我们要实现的是它的增删改查功能

(一)添加条目:

template<class K, class V, class FuncModel = DefaultFunc<K>>
bool Dictionary<K, V, FuncModel>::Add(const K& key, const V& value)
{
	if (_size * 10 >= _capacity * 8)//载荷因子超过0.8,增容
	{
		Dictionary<K, V, FuncModel> tmp(_capacity * 2 + 1);
		for (size_t i = 0; i < _capacity; ++i)
		{
			if (_state[i] == EXIST)
			{
				KV node(_table[i]._key, _table[i]._value);
				size_t adress = HashFunc(_table[i]._key);
				size_t index = adress;
				size_t flag = 0;
				while (tmp._state[index] == EXIST)
				{
					index = adress + flag*flag;
					while (index >= _capacity)//如果到了散列表的末尾,要返回表的头
					{
						index -= _capacity;
					}
					flag++;
				}
				tmp._table[index] = node;
				tmp._size++;
				tmp._state[index] = EXIST;
			}
		}
		Swap(tmp);//this和tmp交换内容
	}
	size_t adress = HashFunc(key);
	size_t index = adress;//adress是不能变的,用index来标记最后的位置
	size_t flag = 0;
	while (_state[index] == EXIST)//二次探测
	{
		index = adress + flag*flag;
		while(index >= _capacity)//如果到了散列表的末尾,要返回表的头
		{
			index -= _capacity;
		}
		flag++;
	}
	KV tmp(key, value);
	_table[index] = tmp;
	_state[index] = EXIST;
	_size++;
	return true;
}

(二)查找条目:

template<class K, class V, class FuncModel = DefaultFunc<K>>
size_t Dictionary<K, V, FuncModel>::Find(const K& key)
{
	size_t adress = HashFunc(key);
	size_t index = adress;
	for (size_t flag = 0; flag < _capacity;)
	{
		if (_table[index]._key == key)//二次探测
		{
			return index;
		}
		index = adress + flag*flag;
		while (index >= _capacity)
		{
			index -= _capacity;
		}
		flag++;
	}
	return -1;
}

  在查找的时候flag不仅用来控制查找的次数,还可以控制二次探测的增量(i^2,i++)。最多查找_capacity次就可以了。找了_capacity次还没找到就说明不存在。

(三)删除条目:

   调用查找条目,若找到则删除,否则返回flase.

template<class K, class V, class FuncModel = DefaultFunc<K>>
bool Dictionary<K, V, FuncModel>::Delete(const K& key)
{
	size_t index = Find(key);
	if (index >= 0)
	{
		_state[index] = DELETE;
		_size--;
		return true;
	}
	return false;
}

(四)修改条目:

   调用查找条目,若找到则修改,否则返回flase.

emplate<class K, class V, class FuncModel = DefaultFunc<K>>
bool Dictionary<K, V, FuncModel>::
Alter(const K& key,const K& newkey,const V& newvalue)
{
	size_t index = Find(key);
	if (index > 0)
	{
		_table[index]._key = newkey;
		_table[index]._value = newvalue;
		return true;
	}
	return false;
}