[英]Providing a good hash function
在我最初的问题(详细的实验研究): 适当的容器快速插入和查找n维真实向量(提供初始基准测试)我得到了非常奇怪的行为使用未分类集管理随机N维浮点数组与我的初始(可能设计糟糕的Hash功能):
#include <iostream>
#include <chrono>
#include <random>
#include <array>
#include <unordered_set>
const int N = 3; // Dimensionality of the arrays
std::array<double, N> getRandomArray() {
// Engines and distributions retain state, thus defined as static
static std::default_random_engine e; // engine
static std::uniform_real_distribution<double> d(0, 1); // distribution
std::array<double, N> ret;
for (size_t i = 0; i < N; ++i) {
ret[i] = d(e);
}
return ret;
}
// Return Squared Euclidean Distance
template <typename InputIt1, typename InputIt2>
double EuclideanDistance2(InputIt1 beg1, InputIt1 end1, InputIt2 beg2) {
double val = 0.0;
while (beg1 != end1) {
double dist = (*beg1++) - (*beg2++);
val += dist*dist;
}
return val;
}
struct ArrayHash { // Hash Function
std::size_t operator() (const std::array<double, N>& arr) const {
std::size_t ret = 0;
for (const double elem : arr) {
ret += std::hash<double>()(elem);
}
return ret;
}
};
struct ArrayEqual { // Equivalence Criterion
bool operator() (const std::array<double, N>& arr1,
const std::array<double, N>& arr2) const {
return EuclideanDistance2(arr1.begin(), arr1.end(), arr2.begin()) < tol*tol;
}
private:
static constexpr double tol = 1e-6; // Comparison tolerance
};
int main() {
// create a unordered set of double arrays (usda)
std::unordered_set<std::array<double, N>, ArrayHash, ArrayEqual> usda;
// record start time
auto start = std::chrono::steady_clock::now();
// Generate and insert one hundred thousands new double arrays
for (size_t i = 0; i < 100000; ++i) {
// Get a new random double array (da)
std::array<double, N> da = getRandomArray();
usda.insert(da);
}
// record finish time
auto end = std::chrono::steady_clock::now();
std::chrono::duration<double> diff = end - start;
std::cout << "Time to generate and insert unique elements into UNORD. SET: "
<< diff.count() << " s\n";
std::cout << "unord. set size() = " << usda.size() << std::endl;
return 0;
}
两个最奇怪的事情是:
vectors
和sets
观察到这一点。 编辑:考虑到@WhozCraig备注解决了第二个问题。
所以,我的问题是 :这是一种奇怪的行为,因为我的哈希函数设计得很糟糕? 如果是这样,你能否建议如何为我的案例制作更好的哈希函数?
您的程序显示未定义的行为(未初始化的std::size_t ret
变量)。
首先, ArrayEqual
不会引发等价关系。 这不是传递-存在三个阵列a
, b
和c
使得a
是“足够接近” b
和b
是“足够接近” c
,但a
是不是“足够接近” c
。
其次, ArrayHash
可能不会为ArrayEqual
声明的两个数组返回相同的哈希值。
这两个都是std::unordered_set
的模板参数的先决条件。
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