boost::unordered_map 是...有序的？答案

【问题标题】：boost::unordered_map is... ordered?boost::unordered_map 是...有序的？
【发布时间】：2010-06-14 18:28:39
【问题描述】：

我有一个 boost::unordered_map，但它似乎是有序的，给我一种“你做错了”的压倒性感觉。为什么输出到这个顺序？我本来希望底层的散列算法随机化这个顺序：

#include <iostream>
#include <boost/unordered_map.hpp>

int main()
{
    boost::unordered_map<int, int> im;

    for(int i = 0; i < 50; ++i)
    {
        im.insert(std::make_pair(i, i));
    }

    boost::unordered_map<int, int>::const_iterator i;

    for(i = im.begin(); i != im.end(); ++i)
    {
        std::cout << i->first << ", " << i->second << std::endl;
    }

    return 0;
}

...给我...

0, 0
1, 1
2, 2
...
47, 47
48, 48
49, 49

在检查boost的源代码时：

inline std::size_t hash_value(int v)
{
    return static_cast<std::size_t>(v);
}

...这将解释它。下面的答案也包含更高层次的思考，我发现这很有用。

【问题讨论】：

不要插入i，而是尝试插入（并在插入的同时打印到控制台）随机数，看看结果是否仍然是有序的，或者它们是否只是按它们的顺序排序被插入...
如果你需要随机顺序，使用 std::random_shuffle :)
@Drakosha：我不是在寻找随机顺序，但有序的 unordered_map 让我感到不安。（非最小测试用例有几千个整数，但它们仍然有序）
@FWFD: （哈哈）插入 rand() 给我一个无序的输出。
@Thanatos：和我想的一样！ :)

标签： c++ boost

【解决方案1】：

虽然由于我不是 C++ 人员，所以我无法与 boost 内部人员交谈，但我可以提出一些更高级的问题来缓解您的担忧：

1) “无序”地图的保证是什么？假设您有一个有序的地图，并且您想要创建一个不保证有序的地图。初始实现可以简单地使用有序映射。提供比您宣传的更强保证几乎从来都不是问题。

2) 散列函数是散列 X -> int 的东西。如果你已经有一个整数，你可以使用恒等函数。虽然它可能不是在所有情况下都是最有效的，但它可以解释您所看到的行为。

基本上，看到这样的行为并不一定是个问题。

【讨论】：

我没想到哈希函数会使用恒等函数，但这似乎正是 boost 正在做的事情。我想如果没有输入的领域知识，这样的散列将与任何散列一样起作用。
@Thanatos - 因为散列函数的结果是size_t（至少对于boost::unordered_map）并且int 总是适合size_t，所以没有理由这样做除了身份函数之外的任何东西来散列int。
@Michael Burr - 我并不关心语言的语义 - 我正在研究哈希函数的目的是防止输入之间的冲突，以便哈希表有机会为 O(1)。我习惯于看到相当随机的哈希函数输出。
@Thantos：但是如果要散列的属性的大小小于或等于散列，那么没有理由对属性执行任何转换以产生完美的散列 - 无论语言如何。在这些情况下，identify 函数会产生一个漂亮、简单的完美哈希。

【解决方案2】：

这可能是因为您的哈希是小整数。哈希表通常会像这样计算放置项目的桶数：bucket_index = hash%p 其中p 是质数，这是哈希表桶的数量，它大到足以提供低冲突频率。

对于整数哈希等于整数的值。你有很多数据，所以 hashtable 选择了一个大的 p。对于任何大于 i 的 p，bucket_index = i%p = i。

在迭代时，哈希表会按照索引的顺序从其存储桶中返回项目，对您而言，这就是键的顺序。 :)

如果您想看到一些随机性，请尝试使用更大的数字。

【讨论】：

【解决方案3】：

你做得对。 unordered_map 不声称具有随机顺序。事实上，它对秩序没有任何要求。你不应该期待任何东西的顺序，那会导致混乱！

【讨论】：

【解决方案4】：

这是因为默认情况下映射按“键的插入顺序”排序，这意味着如果您插入键 1,2,3,4,5 并打印它，您将始终得到 1,2,3,4,5 所以它看起来有序。尝试添加随机键值并查看结果。它不会每次都一样，因为它不应该是。

【讨论】：