首先,为了了解map 与 set 的底层原理我们开始学习二叉搜索树,二叉搜索树在二叉树的基础上增添了:
对于每一位学习 C++ 的小伙伴来说,STL 不可谓不重要,特别是那些为我们造好的底层轮子比如容器、算法等更是一件利器,比如在一些 OJ 平台,用 STL 下的算法刷题简直不要太爽,谁用谁知道。
Regmap 机制是在 Linux 3.1 加入进来的特性。主要目的是减少慢速 I/O 驱动上的重复逻辑,提供一种通用的接口来操作底层硬件上的寄存器。其实这就是内核做的一次重构。Regmap 除了能做到统一的 I/O 接口,还可以在驱动和硬件 IC 之间做一层缓存,从而能减少底层 I/O 的操作次数。
上一篇文章我们实现了红黑树,但是我们实现的那个类并不是特别完善,所以,为了后面map和set的模拟实现,我们先对之前写的那个红黑树的类做一些补充和完善。
红黑树的基本情况我们已经在上一篇文章中学习过了,本文主要研究的是红黑树的实际应用:封装实现 set 和 map,看看如何通过一棵红黑树满足两个不同的数据结构;在正式封装之前,先要对之前的红黑树进行完善,增加必要功能
1. 在源码里面,对于map和set的实现,底层是用同一棵红黑树封装出来的,并不是用了两棵红黑树,一个红黑树结点存key,一个红黑树结点存<key,value>的键值对,这样的方式太不符合大佬的水准了,实际上在红黑树底层中用了一个模板参数Value来代表红黑树结点存储对象的类型,这个类型可能是pair键值对,也有可能是key类型。 所以在红黑树这一层中是不知道他自己的结点要存储什么类型的对象的,故而需要模板参数来接收存储对象的类型。
C++红黑树模拟实现map和set 零、前言 一、红黑树及其节点的设计 1、树节点的设计 2、红黑树的设计 3、取值仿函数的使用 二、红黑树的迭代器 1、begin()与end() 2、operator++()与operator--() 3、正反迭代器的实现 三、map和set的实现 1、红黑树的实现 2、map的封装 3、set的封装 零、前言 本章是继红黑树的介绍和实现后,讲解使用红黑树来封装实现map和set 一、红黑树及其节点的设计 对于底层都是红黑树的map和set来说,他们之间存在的最大
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我们之前在学习 set 和 map 基本使用时就介绍了 set 和 map 底层都是红黑树,但这里有一个问题 – set 是K模型的容器,而 map 是KV模型的容器,那它们底层为什么能同样都使用红黑树呢?我们可以通过阅读源码来解答这个问题。(本文中使用的源码为 SGI 的 stl30 版本)
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Java中所有的类都位于java.util包下,主要由两个接口派生出来,分别是Collection和Map.Collection包含了List和Set两大分支。Map是一个映射接口。Set 、Map、List可以看做集合的三大类。 而遍历集合的工具有Iterator和Enumeration; Arrays和Collection是操作数组集合的两个工具类。
当第一次听到这个说法的时候确实有点惊讶。一直记得map容器底层红黑树会自动析构节点,并释放内存。在同事进行了代码验证,并百度了答案后,我也变得不确定起来了。
整个红黑树的查找,插入和删除都是O(logN)的,原因就是整个红黑树的高度是logN,查找从根到叶,走过的路径是树的高度,删除和插入操作是从叶到根的,所以经过的路径都是logN(这从不命中角度说的 最长路径和最短路径不能超过2倍)
与之前的双参数<class K, class V>相比,改良之后的T作为了全部的数据域,即T也可以代表pair类型。
基于之前的红黑树和map、set的相关知识,本节我们使用红黑树来模拟实现STL中的map和set。
总之,调优不是一蹴而就的,需要分析、推理、实践、总结、再分析,最终定位到具体的问题
前面的文章已经分析过List和Queue相关的接口与并发实现类,本篇我们来分析一下非常Java里面非常重要的一个数据结构HashMap。(注意Set类型在这里我们不在单独分析,因为Set本身并不能算一种数据结构,它可以借助任何其他数据结构如array或者map类来实现。)
前言 声明,本文用的是jdk1.8 前面章节回顾: Collection总览 List集合就这么简单【源码剖析】 Map集合、散列表、红黑树介绍 HashMap就是这么简单【源码剖析】 LinkedHashMap就这么简单【源码剖析】 TreeMap就这么简单【源码剖析】 ConcurrentHashMap基于JDK1.8源码剖析 现在这篇主要讲Set集合的三个子类: HashSet集合 A:底层数据结构是哈希表(是一个元素为链表的数组) + 红黑树 TreeSet集合 A:底层数据结构是红黑树(是一个自平
关于红黑树的模拟实现,大家不清楚的先去看看博主的博客再来看这篇文章,因为set和map的封装底层都是利用用的红黑树。所以这里不会过多介绍红黑树的相关内容,而更多的是去为了契合STL中的红黑树去进行改造,让封装的set和map能够去复用我们的这份代码
unordered_map、unordered_set与map、set的区别是unoedered系列无序,除此之外功能上没有区别。但二者之间底层不同,前者底层为哈希,后者为红黑树。之前所学到的红黑树封装map和set时,为了map和set能够共用一套红黑树结构,我们将红黑树的参数类型以及模板数量类型进行的改良,增加一个能够读取参数相应大小的仿函数KeyOfT,对于这次的封装,同样采用这种方式。上一篇中实现了两种方法:开放地址法、哈希桶,由于源码采用哈希桶并且哈希桶的方式能够更好的解决冲突问题,因此再次以哈希桶为基准进行改良,进而封装unordered_set和unordered_map。
红黑树,是一种二叉搜索树,但在每个结点上增加一个存储位表示结点的颜色,可以是 Red 或 Black.
本栏目Java开发岗高频面试题主要出自以下各技术栈:Java基础知识、集合容器、并发编程、JVM、Spring全家桶、MyBatis等ORMapping框架、MySQL数据库、Redis缓存、RabbitMQ消息队列、Linux操作技巧等。
(1)每个节点或者是黑色,或者是红色。 (2)根节点是黑色。 (3)每个叶子节点(NIL)是黑色。 [注意:这里叶子节点,是指为空(NIL或NULL)的叶子节点!] (4)如果一个节点是红色的,则它的子节点必须是黑色的。 (5)从一个节点到该节点的子孙节点的所有路径上包含相同数目的黑节点。
2. 关联式容器 元素是排序的;插入任何元素,都按相应的排序规则来确定其位置;在查找时具有非常好的性能;通常以平衡二叉树的方式实现,包含set、map。
为了解决jdk1.8以前hash冲突所导致的链化严重的问题,因为链表结构的查询效率是非常低的(O(n)),树结构的查询效率会高一些。
set和map是基于红黑树实现的,但是传的参数不一样,如果硬要按上面的参数匹配,我们需要两个红黑树,我们前面实现的红黑树都是pair实现的,下面我们看库中的实现方法:
为了方便实现我们的map和set,我们肯定是要养成看源码的习惯的,看了源码之后你才会感受到大佬的强大!
集合体系的源码中,Map中的HashMap的设计堪称最经典,涉及数据结构、编程思想、哈希计算等等,在日常开发中对于一些源码的思想进行参考借鉴还是很有必要的。
📷 本文收录于 www.cswiki.top 小伙伴大家好呀,我是小牛肉,最近在准备秋招所以基本没啥时间更技术文了,今年真的卷到爆炸、卷到离谱、卷到起飞、卷到升华,不过乐观来讲也应该是未来五年最容易的一年了(哭泣),这段时间看了不少面经,挑一篇发上来和大家分享下,以后发面经都会尽量带上我的答题思路(蓝色引用中的就是),今日面经来源可文末 “阅读原文“ 直达,时间 2022/06/29 楼主自述:第一次来面大厂,本来不想面的,过了笔试一个月才来,有点紧脏,面试体验非常好(特指面试官非常奈斯)。第一次面这么长时
马上到今年的金三银四了,又是跳槽的好季节,准备跳槽的同学都摩拳擦掌准备大面好几场,本次小编为大家准备了精选的 Java 集合面试题,快来查漏补缺吧。
注意:for-each循环在java 5中被引入所以该方法只能应用于java 5或更高的版本中。如果你遍历的是一个空的map对象,for-each循环将抛出NullPointerException,因此在遍历前你总是应该检查空引用。
List 是一种有序(可以按照插入顺序访问元素)的集合;List 集合中的元素允许重复;可以使用索引访问 List 集合中的元素。List 的实现类有 Vector、CopyOnWriteArrayList、ArrayList、LinkedList。
红黑树在很多地方有应用,在阅读《STL源码剖析》的时候遇到红黑树,费了一番功夫才看明白。
AVL树是一种自平衡的二叉查找树,又称平衡二叉树。AVL用平衡因子判断是否平衡并通过旋转来实现平衡,它的平衡的要求是:所有节点的左右子树高度差不超过1。AVL树是一种高平衡度的二叉树,执行插入或者删除操作之后,只要不满足上面的平衡条件,就要通过旋转来保持平衡,而的由于旋转比较耗时,由此我们可以知道AVL树适合用于插入与删除次数比较少,但查找多的情况。 由于维护这种高度平衡所付出的代价可能比从中获得的效率收益还大,故而实际的应用不多,更多的地方是用追求局部而不是非常严格整体平衡的红黑树。 红黑树(Red Black Tree),它一种特殊的二叉查找树,是AVL树的特化变种,都是在进行插入和删除操作时通过特定操作保持二叉查找树的平衡,从而获得较高的查找性能。 红黑树的平衡的要求是:从根到叶子的最长的路径不会比于最短的路径的长超过两倍。 因此,红黑树是一种弱平衡二叉树,在相同的节点情况下,AVL树的高度<=红黑树。 红黑树是用弱平衡来换取增删节点时候旋转次数的降低,任何不平衡都会在三次旋转之内解决,降低了对旋转的要求,从而提高了性能,所以对于查询,插入,删除操作都较多的情况下,用红黑树。
我们需要知道的是Map和Set底层是由红黑树封装的。而我们红黑树的底层又是kv结构。那我们可以把红黑树的V变成Map和Set传参的地方,Map传的是Key,Set传的是pair<Key,value>。
A:哈希表结构(链表散列:数组+链表)实现,结合数组和链表的优点。当链表长度超过 8 时,链表转换为红黑树。
如果在看这篇文章时,对HashMap的结构还不是很了解,可能下面提及到知识点对你会有些帮助。
前言 声明,本文用得是jdk1.8 前面章节回顾: Collection总览 List集合就这么简单【源码剖析】 Map集合、散列表、红黑树介绍 HashMap就是这么简单【源码剖析】 LinkedHashMap就这么简单【源码剖析】 本篇主要讲解TreeMap~ 看这篇文章之前最好是有点数据结构的基础: Java实现单向链表 栈和队列就是这么简单 二叉树就这么简单 当然了,如果讲得有错的地方还请大家多多包涵并不吝在评论去指正~ 一、TreeMap剖析 按照惯例,我简单翻译了一下顶部的注释(我英文水平渣,如
在初阶阶段,我们已经接触过STL中的部分容器,比如:vector、list、deque、forward_list(C++11)等,这些容器统称为序列式容器,因为其底层为线性序列的数据结构,里面存储的是元素本身。那什么是关联式容器?它与序列式容器有什么区别?
HashMap的相关面试题一直是BAT大厂面试官的高频面试题,笔者最近接到的阿里和开源中国面试官的面试题中都有问到有关HashMap底层实现的一些面试题,当时回答的不是很好。于是抽个时间来捋一捋HashMap的相关面试题并分析其中的部分源码,希望对我的读者粉丝们也会有一定的帮助。
http://blog.csdn.net/silangquan/article/details/18655795
而这个Entry应该放在数组的哪一个位置上(这个位置通常称为位桶或者hash桶,即hash值相同的Entry会放在同一位置,用链表相连),是通过key的hashCode来计算的。
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红黑树,是一种二叉搜索树,但在每个节点上增加了一个存储位表示节点的颜色,可以是Red或Black。通过对任何一条从根到叶子的路径上各个节点着色方式的限制,红黑树确保没有一条路径会比其他路径长出两倍,因而是接近平衡的。
KSM只会处理通过madvise系统调用显式指定的用户进程地址空间,因此用户程序想使用这个功能就必须在分配地址空间时显式地调用madvise(addr,length,MADV_MERGEA BLE)。如果用户想在KSM中取消某一个用户进程地址空间的合并功能,也需要显式地调用madvise(addr,length,MADV_UNMERGEABLE)。 下面是测试KSM的test.c程序的代码片段,使用mmap():来创建一个文件的私有映射,并且调用memset()写入这些私有映射的内容缓存页面中。
在 《漫画解说内存映射》一文中介绍过 虚拟内存 与 物理内存 映射的原理与过程,虚拟内存与物理内存进行映射的过程被称为 内存映射。内存映射是硬件(内存管理单元)级别的功能,必须按照硬件的规范设置好内存映射的关系,进程才能正常运行。
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