Comment `std::unordered_map` gère-t-il les collisions, le redimensionnement et le rehachage tout en maintenant la conformité à la norme C ?

Fonctionnement interne de std::unordered_map

Introduction

std::unordered_map est une structure de données inestimable en C arsenal pour stocker les paires clé-valeur. Cependant, sa mise en œuvre peut parfois prêter à confusion. Cet article se penche sur le fonctionnement interne de std::unordered_map, mettant en lumière la façon dont il gère les collisions, redimensionne et rehachage tout en adhérant aux exigences de la norme C.

Gestion des collisions

std::unordered_map utilise le hachage ouvert ou le chaînage séparé pour gérer les collisions. Chaque élément du tableau sous-jacent sert de tête de liste chaînée, chaque nœud représentant une paire clé-valeur. Cette approche garantit que les itérateurs restent valides même pendant les insertions ou les suppressions.

Redimensionnement et rehachage

Pour éviter les collisions excessives et maintenir les performances, std::unordered_map redimensionne et rehachage lorsque le facteur de charge (le rapport entre les éléments et les godets) dépasse une valeur seuil. Le redimensionnement implique de doubler le nombre de compartiments, répartissant efficacement les éléments plus uniformément. Le rehashing implique de recalculer les codes de hachage pour tous les éléments et de les attribuer aux nouveaux compartiments.

Conformité à la norme C

La mise en œuvre de std::unordered_map s'aligne sur le C standard dans plusieurs aspects clés :

• Les itérateurs restent valides même lorsque des éléments sont insérés ou supprimés, garantissant ainsi le référentiel stabilité.
• Le facteur de charge maximal initial est défini sur 1,0, ce qui déclenche le redimensionnement avant que la table ne devienne trop dense.
• Le rehachage se produit uniquement lorsque le redimensionnement se produit au-delà du facteur de charge spécifié.

Considérations sur les performances

Bien que le hachage ouvert garantisse la stabilité, il peut conduire à des listes chaînées contenant de nombreux éléments, ce qui peut avoir un impact sur les performances. Cependant, std::unordered_map utilise des optimisations telles que le sondage linéaire et les listes de compartiments pour atténuer ce problème.

Options de mise en œuvre alternatives

Le hachage fermé, ou adressage ouvert, est un autre hachage. technique qui n'utilise pas de listes chaînées. Cependant, il présente des défis dans la gestion des collisions et le maintien de la validité des itérateurs, ce qui le rend moins adapté à une utilisation générale dans std::unordered_map.

Conclusion

std:: L'implémentation de unordered_map établit un équilibre entre performances, flexibilité et exigences du standard C. Son utilisation du hachage ouvert garantit la stabilité de l'itérateur tandis que le redimensionnement et le rehachage aident à maintenir l'efficacité. Bien qu'il existe d'autres options d'implémentation, le hachage ouvert reste le choix approprié pour fournir les fonctionnalités générales de std::unordered_map.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!