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正文如下:

我们将从为什么需要扩容如何触发扩容扩容的具体步骤以及如何优化四个方面来详细讲解。


一、核心概念:为什么需要扩容?

std::unordered_map 是一个基于哈希表实现的关联容器。其理想的查找、插入、删除时间复杂度是 O(1)。实现这一目标的关键在于:

  1. 哈希函数 (Hash Function):将键(Key)均匀地映射到一个大的数值空间。
  2. 桶数组 (Bucket Array):一个连续的内存块,每个位置是一个“桶”(Bucket),是链表的头节点或树的根节点(在冲突严重时)。
  3. 解决冲突:通常采用链地址法(Separate Chaining),即同一个桶内的元素以一个链表存储。

问题在于:如果键值对的数量(size())不断增加,而桶的数量(bucket_count())保持不变,会导致每个桶后面的链表变得越来越长。这样,操作的效率就会从 O(1) 退化为 O(n),失去了哈希表的优势。

解决方案:当键值对数量与桶数量的比值(即负载因子 Load Factor)超过某个阈值时,对桶数组进行扩容(Rehashing),即创建一个更大的新桶数组,然后将所有已有的键值对重新哈希到新数组中。


二、触发条件:何时进行扩容?

扩容的触发由一个关键参数控制:最大负载因子 (max_load_factor),其默认值通常是 1.0

触发条件可以用一个简单的公式表示:
if (load_factor() > max_load_factor()) { rehash(); }

其中:

  • 当前负载因子 (load_factor())
http://www.dtcms.com/a/446928.html

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