C++ unordered_map 和 hash_map的用法

1、C++ STL中哈希表 hash_map从头到尾详细介绍
2、C++ unordered_map

unordered_map是hash_map的替代名称

最初的 C++ 标准库中没有类似 hash_map 的实现，但不同实现者自己提供了非标准的 hash_map。 因为这些实现不是遵循标准编写的，所以它们在功能和性能保证方面都有细微差别。

从 C++ 11 开始，hash_map 实现已被添加到标准库中。但为了防止与已开发的代码存在冲突，决定使用替代名称 unordered_map。这个名字其实更具描述性，因为它暗示了该类元素的无序性。

hash_map原理

hash_map基于hash table（哈希表）。 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，几乎可以看成是常数时间；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。在没有指定hash函数和比较函数的时候，会有一个缺省的函数。

例子

给定一个大小为 n 的数组，找到其中的众数。众数是指在数组中出现次数大于 [ n/2 ] 的元素。

你可以假设数组是非空的，并且给定的数组总是存在众数。

#include <stdlib.h>
#include <vector>
#include <unordered_map>
class MaxFrequencyNum {
public:
	int majorityElement(std::vector<int>& nums) {
		std::unordered_map<int, int> hash;
		std::unordered_map<int, int>::iterator it;
		int res = 0;
		int len = nums.size();
		for (int i = 0; i<len; i++) {
			it = hash.find(nums[i]);
			if (it == hash.end())
				hash[nums[i]] = 1; //hash.insert({nums[i],1});
			else {
				hash[nums[i]]++;
			}
			if (hash[nums[i]] > len / 2) {
				res = nums[i];
				break;
			}
		}
		return res;
	}
};