Завершите шаблон hash_map (параграф 17.6.1), то есть реализуйте функции find() и equal_range(), а также продумайте схему его тестирования. Выявите хотя бы один тип ключа, для которого хэш функция у типа hash_map плохо подходит (так что требуется иная хэш-функция)
Тяжелая задачка оказалась, долго я ее делал, не стал сильно разбирать ее. Там в книге конечно в примере куча ошибок, замучился я ошибки исправлять, да и с шаблонами проблемы были с оформлением. Как шаблон сделать? Да хз. Как специализацию шаблона правильно оформить? Почему в шаблоне функция Hash оформлена в виде класса в котором перегружен operator()() это тоже для меня не сильно ясно и щас я даже после того как сделал эту задачку не сильно понимаю. Еще там класс Hash наследуется от unary_function — это есть специальный класс в стл от которого нужно наследовать одиночные функции, они просто возвращают принимаемые аргументы. Нужно конечно для полноты создать пример и пост с этой функцией, но как то щас не сильно охота, замучился просто с самим классом. Нет я все таки создам. Ладно я щас вам приведу примерчики кода
Файл hash_map.h:
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 |
//klacc hash_map #ifndef HASH_MAP #define HASH_MAP #include <string> using std::string; #include <vector> using std::vector; #include <iostream> using std::cout; using std::endl; #include <cstdlib> using std::exit; #include <functional> using std::unary_function; #include <allocators> using std::allocator; #include <utility> using std::pair; #include <algorithm> using std::fill; //делаем определение шаблона функции хеширования template<class T> struct Hash : unary_function<T,size_t> { size_t operator()(const T& key) const; }; //функция сравнения template<class T> struct equal_to// : unary_function<T,size_t> { bool operator()(const T& key1,const T& key2) const; }; //Начало класса hash_map template<class Key,class T,class H=Hash<Key>, class EQ=equal_to<Key>,class A=allocator<pair<const Key,T> > > class hash_map { public: //как map за исключением typedef H Hasher; typedef EQ key_equal; typedef size_t size_type;//из функции Hash видно что size_t нужно, а не int typedef Key key_type; typedef T mopped_type; //делаем объявление struct Entry; typedef Entry* iterator; typedef const Entry* const_iterator; typedef pair<iterator,iterator> equal_r; //конструктор по умолчанию hash_map(const T& dv=T(), size_type n=101, const H& hf=H(), const EQ& e=EQ()) :default_value(dv),b(n),no_of_erased(0),hash(hf),eq(e) { set_load();//все что по умолчанию v.reserve(max_load*b.size());//резервирует память для роста } //установка умолчания void set_load(float m=0.7,float g=1.6){max_load=m;grow=g;} // template<class In>hash_map(In first, In last, const T& dv=T(), size_type n=101, // const H& hf=H(), const EQ&=EQ()){} //Поиск mopped_type& operator[](const key_type& k);//{cout <<"mu tyt"<<endl; return b[0]->val;} //этой фигни нету пока iterator find(const key_type&); const_iterator find(const key_type&) const; equal_r equal_range(const key_type& k); //... void resize(size_type n);//размер хэш таблицы в n void erase(iterator position);//удаление указуемого элемента size_type size() const {return v.size()-no_of_erased;}//число элементов size_type bucket_count() const {return b.size();}//размер хэш таблицы Hasher hash_fun() const {return hash;}//применяемая хэш функция key_equal key_eq() const {return eq;}//равенство private://внутреннее представление float max_load;//сохраняем v.size()<=b.size()*max_load float grow;//при необходимости меняем размер, resize(bucket_count()* grow) size_type no_of_erased;//количество входов в v занятых стертыми элементами Hasher hash; //хэш функция key_equal eq;//равенство const T default_value;//умолчательное значение используется операцией [] struct Entry { key_type key; mopped_type val; bool erased; Entry* next; //следущий элемент или хз что Entry(key_type k, mopped_type v, Entry* n) :key(k),val(v),erased(false),next(n){} }; vector<Entry> v;//истиные входы vector<Entry*> b;//хешь таблица указатели внутрь v //... }; //определения функци template<class Key,class T,class H, class EQ,class A> typename hash_map<Key,T,H,EQ,A>::mopped_type& hash_map<Key,T,H,EQ,A>::operator[](const key_type& k) { size_type i=hash(k)%b.size();//хэш //cout <<"i= "<<i<<endl; for(Entry* p=b[i];p;p=p->next)//поиск среди входов хэшированых в i if(eq(k,p->key))//найдено { if(p->erased)//повторная вставка { p->erased=false; no_of_erased--; return p->val=default_value; } return p->val; } //не найдено if(b.size()*max_load<=v.size())//слишком плотное заполнение { cout <<"mu v b.size()*max_load"<<endl;exit(1); resize(b.size()*grow);//расширяем return operator[](k);//рехэшируем } v.push_back(Entry(k,default_value,b[i]));//добавляем Entry b[i]=&v.back();//указываем на новый элемент return b[i]->val; }//вроде как проверено template<class Key, class T, class H, class EQ,class A > void hash_map<Key,T,H,EQ,A>::resize(size_type s) { size_type i=v.size(); if(s<=b.size()) return; while(no_of_erased)//реально устраняет удаленные элементы { if(v[--i].erased) { v.erase(v.begin()+i);//передаем указатель --no_of_erased; } } b.resize(s); fill<vector<Entry*>::iterator,Entry*>(b.begin(),b.end(),0);//обнуляем входы (параграф 18.6.6) v.reserve(s*max_load);//если v нуждается в памяти, делаем это сейчас for(size_type i=0;i<v.size();i++)//рехэширование { size_type ii=hash(v[i].key)%b.size();//хэширование v[i].next=b[ii];//связь b[ii]=&v[i]; } } template<class Key, class T, class H, class EQ,class A > void hash_map<Key,T,H,EQ,A>::erase(iterator p) { if(p->erased==false) no_of_erased++; p->erased=true; } template<class Key,class T,class H, class EQ,class A> typename hash_map<Key,T,H,EQ,A>::iterator hash_map<Key,T,H,EQ,A>::find(const key_type& k) { size_type i=hash(k)%b.size();//хэш //поиск среди входов хэшированых for(Entry* p=b[i];p;p=p->next)//поиск среди входов хэшированых в i if(eq(k,p->key))//найдено { if(p->erased)//проверка что не стерта { return 0; } return p; } return 0; } template<class Key,class T,class H, class EQ,class A> typename hash_map<Key,T,H,EQ,A>::const_iterator hash_map<Key,T,H,EQ,A>::find(const key_type& k) const { size_type i=hash(k)%b.size();//хэш //поиск среди входов хэшированых for(Entry* p=b[i];p;p=p->next)//поиск среди входов хэшированых в i if(eq(k,p->key))//найдено { if(p->erased)//проверка что не стерта { return 0; } return p; } return 0; } template<class Key,class T,class H, class EQ,class A> typename hash_map<Key,T,H,EQ,A>::equal_r hash_map<Key,T,H,EQ,A>::equal_range(const key_type& k) { size_type i=hash(k)%b.size();//хэш pair<iterator,iterator> res; //поиск среди входов хэшированых int count(0); for(Entry* p=b[i];p;p=p->next)//поиск среди входов хэшированых в i { if(eq(k,p->key))//найдено { if(p->erased)//проверка что стерта { continue; } res.first=p; count++; } // cout <<"mu tyt"<<endl; } if(count==0) { //cout <<"mu tyt 0"<<endl; res.first=0; res.second=0; } else if(count==1) { //cout <<"mu tyt 1"<<endl; //cout <<"res.first->val= "<<res.first->val<<endl; res.second=++res.first; --res.first; //cout <<"end"<<endl;exit(1); //res.first--; } return res; } #endif |
Файл hash_map.cpp:
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 |
//opredelenie hash_map #include "hash_map.h" #include <iostream> using std::cout; using std::endl; #include <cstdlib> using std::exit; #include <cstring> using std::strcmp; //несколько специализаций функции Hash template<class T>size_t Hash<T>::operator()(const T& key)const { size_t res=0; sizt_t len=sizeof(T); const char* p=reinterpret_cast<const char*>(&key); while(len--) res=(res<<1)^*p++; return res; } typedef char* Pchar; //char как тип Pchar template<> size_t Hash<Pchar>::operator()(const Pchar& key)const { size_t res=0; Pchar p=key; while(*p) res=(res<<1)^*p++; return res; } template<> size_t Hash<string>::operator()(const string& key)const { size_t res=0; typedef string::const_iterator CI; CI p=key.begin(); CI end=key.end(); while(p!=end)res=(res<<1)^*p++; return res; } //специализация для equal_to template<class T>bool equal_to<T>::operator()(const T& key1,const T& key2)const { return key1==key2; } template<>bool equal_to<Pchar>::operator()(const Pchar& key1,const Pchar& key2) const { if(strcmp(key1,key2)==0) return true; return false; } template<>bool equal_to<string>::operator()(const string& key1,const string& key2)const { return key1==key2; } |
И файл main.cpp:
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 |
#include <iostream> using std::cout; using std::endl; #include <cstdlib> using std::exit; #include <string> using std::string; #include "hash_map.h" int main() { cout <<"Test hash_map"<<endl; hash_map<char*, int> h; cout <<"h.size()= "<<h.size()<<endl; h["hellow"]=35; h.erase(h.find("hellow")); h["gacpada"]=44; cout <<"h.size()= "<<h.size()<<endl;//2 h.resize(108); pair<hash_map<char*,int>::iterator,hash_map<char*,int>::iterator> ret; ret=h.equal_range("hello"); hash_map<char*,int>::iterator it; for(it=ret.first;it!=ret.second;++it) cout <<"ret.first->val= "<<ret.first->val<<endl; cout <<"h['hellow']= "<<h["hellow"]<<endl; cout <<"h['gacpada']= "<<h["gacpada"]<<endl; return 0; } |
Что сказать по коду? Да много можно сказать, но я пока заострю внимание на оформлении, на основных моментах так сказать, мне просто пришлось много ошибок поисправлять, поэтому мы сейчас их чуток рассмотрим, я не буду говорить какие ошибки, я просто опишу как правильно создавать.
Ну от как мы видим определение функций класса hash_map находятся в одном и том же файле, почему то они не компилировались и мне на форуме говорили, что не поддерживает раздельную компиляцию шаблонов, ну фиг сним, сделал как сказали. Но тут еще одно но как же не поддерживает когда мы видим, что класс Hash объявлен в одном файле а его специализация находится в другом файле? Отут от не сильная понятка, ладно пропустим останемся в не понятке.
Теперь еще рассмотрим специализацию шаблона, специализация шаблона это такая фигня когда один шаблон можно переопределить для определенного типа данных, по другому его обрабатывать, конечно она полезная фигня эта только для создателей библиотек, обозначается та template<> это значит что специализация пошла. Ладно пока что хватит, конечно я не последовательно излагая, но то что запомнилось, я хочу как бы законспектировать, что бы если что прочитать и вспомнить мб некоторые важные моменты.
Можно еще добавить мно чего, но от как добавлять так и нечо в голову не лезет, ну ладно на этом хватит. 🙂
Да вспомнил можно чуток и за логику поговорить, но я ее не сильно понял, там есть два вектора, один содержит указатели на хэш, а второй содержит объекты реальные, индекс для вектора с указателями является хэш — это хэш таблица, ну я не знаю из этого получается, что функция хэширования должна обязательно делать уникальный хэшь, иначе можно потерять данные.
Ладно опустим эту логику дурацкую, хотя честно скажу после создания этого шаблона я чуток лучше стал понимать как устроена библиотека, хотябы эти typedef что это такое, да и итератор разобрал, раньше я его создавал вложенным классом. Конечно плюсы есть, что разобрал, да и думаю не зря разобрал, мб потом другие библиотеки поддадутся легче.
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=9XewOH8co2o[/youtube]