unordered_set

unordered_set 容器和 set 容器很像,唯一的区别就在于 set 容器会自行对存储的数据进行排序,而 unordered_set 容器不会。

unordered_set 容器具有以下几个特性:

  • 不再以键值对的形式存储数据,而是直接存储数据的值;
  • 容器内部存储的各个元素的值都互不相等,且不能被修改。
  • 不会对内部存储的数据进行排序(这和该容器底层采用哈希表结构存储数据有关)

实现 unordered_set 容器的模板类定义在<unordered_set>头文件,并位于 std 命名空间中。

参数

含义

Key

确定容器存储元素的类型,如果读者将 unordered_set 看做是存储键和值相同的键值对的容器,则此参数则用于确定各个键值对的键和值的类型,因为它们是完全相同的,因此一定是同一数据类型的数据。

Hash = hash

指定 unordered_set 容器底层存储各个元素时,所使用的哈希函数。需要注意的是,默认哈希函数 hash 只适用于基本数据类型(包括 string 类型),而不适用于自定义的结构体或者类。

Pred = equal_to

unordered_set 容器内部不能存储相等的元素,而衡量 2 个元素是否相等的标准,取决于该参数指定的函数。 默认情况下,使用 STL 标准库中提供的 equal_to 规则,该规则仅支持可直接用 == 运算符做比较的数据类型。

创建unordered_set容器

  • 调用 unordered_set 模板类的默认构造函数,可以创建空的 unordered_set 容器
std::unordered_set<std::string> uset;
  • 在创建 unordered_set 容器的同时,可以完成初始化操作。
std::unordered_set<std::string> uset{ "http://c.biancheng.net/c/",
                                      "http://c.biancheng.net/java/",
                                      "http://c.biancheng.net/linux/" };
  • 调用 unordered_set 模板中提供的复制(拷贝)构造函数,将现有 unordered_set 容器中存储的元素全部用于为新建 unordered_set 容器初始化。
std::unordered_set<std::string> uset2(uset);
  • 以右值引用的方式,利用临时 unordered_set 容器中存储的所有元素,给新建容器初始化。
//返回临时 unordered_set 容器的函数
std::unordered_set <std::string> retuset() {
    std::unordered_set<std::string> tempuset{ "http://c.biancheng.net/c/",
                                              "http://c.biancheng.net/java/",
                                              "http://c.biancheng.net/linux/" };
    return tempuset;
}
//调用移动构造函数,创建 uset 容器
std::unordered_set<std::string> uset(retuset());
  • 使用 unordered_set 类模板提供的迭代器,在现有 unordered_set 容器中选择部分区域内的元素,为新建 unordered_set 容器初始化。
//传入 2 个迭代器,
std::unordered_set<std::string> uset2(++uset.begin(),uset.end());

unordered_set容器的成员方法

成员方法

功能

begin()

返回指向容器中第一个元素的正向迭代器。

end();

返回指向容器中最后一个元素之后位置的正向迭代器。

cbegin()

和 begin() 功能相同,只不过其返回的是 const 类型的正向迭代器。

cend()

和 end() 功能相同,只不过其返回的是 const 类型的正向迭代器。

empty()

若容器为空,则返回 true;否则 false。

size()

返回当前容器中存有元素的个数。

max_size()

返回容器所能容纳元素的最大个数,不同的操作系统,其返回值亦不相同。

find(key)

查找以值为 key 的元素,如果找到,则返回一个指向该元素的正向迭代器;反之,则返回一个指向容器中最后一个元素之后位置的迭代器(如果 end() 方法返回的迭代器)。

count(key)

在容器中查找值为 key 的元素的个数。

equal_range(key)

返回一个 pair 对象,其包含 2 个迭代器,用于表明当前容器中值为 key 的元素所在的范围。

emplace()

向容器中添加新元素,效率比 insert() 方法高。

emplace_hint()

向容器中添加新元素,效率比 insert() 方法高。

insert()

向容器中添加新元素。

erase()

删除指定元素。

clear()

清空容器,即删除容器中存储的所有元素。

swap()

交换 2 个 unordered_map 容器存储的元素,前提是必须保证这 2 个容器的类型完全相等。

bucket_count()

返回当前容器底层存储元素时,使用桶(一个线性链表代表一个桶)的数量。

max_bucket_count()

返回当前系统中,unordered_map 容器底层最多可以使用多少桶。

bucket_size(n)

返回第 n 个桶中存储元素的数量。

bucket(key)

返回值为 key 的元素所在桶的编号。

load_factor()

返回 unordered_map 容器中当前的负载因子。负载因子,指的是的当前容器中存储元素的数量(size())

max_load_factor()

返回或者设置当前 unordered_map 容器的负载因子。

rehash(n)

将当前容器底层使用桶的数量设置为 n。

reserve()

将存储桶的数量(也就是 bucket_count() 方法的返回值)设置为至少容纳count个元(不超过最大负载因子)所需的数量,并重新整理容器。

hash_function()

返回当前容器使用的哈希函数对象。

此容器模板类中没有重载 [ ] 运算符,也没有提供 at() 成员方法。不仅如此,由于 unordered_set 容器内部存储的元素值不能被修改,因此无论使用那个迭代器方法获得的迭代器,都不能用于修改容器中元素的值

#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_set>
using namespace std;
int main()
{
    //创建一个空的unordered_set容器
    std::unordered_set<std::string> uset;
    //给 uset 容器添加数据
    uset.emplace("http://c.biancheng.net/java/");
    uset.emplace("http://c.biancheng.net/c/");
    uset.emplace("http://c.biancheng.net/python/");
    //查看当前 uset 容器存储元素的个数
    cout << "uset size = " << uset.size() << endl;
    //遍历输出 uset 容器存储的所有元素
    for (auto iter = uset.begin(); iter != uset.end(); ++iter) {
        cout << *iter << endl;
    }
    return 0;
}

unordered_multiset容器

unordered_multiset 容器大部分的特性都和 unordered_set 容器相同,包括:

  • unordered_multiset 不以键值对的形式存储数据,而是直接存储数据的值;
  • 该类型容器底层采用的也是哈希表存储结构,它不会对内部存储的数据进行排序;
  • unordered_multiset 容器内部存储的元素,其值不能被修改。

unordered_multiset 容器可以同时存储多个值相同的元素,且这些元素会存储到哈希表中同一个桶(本质就是链表)上

unordered_multiset 除了能存储相同值的元素外,它和 unordered_set 容器完全相同。

unordered_multiset 容器和 unordered_set 容器共用同一个<unordered_set>头文件,并且也位于 std 命名空间。

创建 unordered_multiset容器的方法和unordered_set类似,此处略过。

unordered_multimap容器的成员方法和 unordered_set 类模板一样,此处略过。

#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_set>
using namespace std;
int main()
{
    //创建一个空的unordered_multiset容器
    std::unordered_multiset<std::string> umset;
    //给 uset 容器添加数据
    umset.emplace("http://c.biancheng.net/java/");
    umset.emplace("http://c.biancheng.net/c/");
    umset.emplace("http://c.biancheng.net/python/");
    umset.emplace("http://c.biancheng.net/c/");
    //查看当前 umset 容器存储元素的个数
    cout << "umset size = " << umset.size() << endl;
    //遍历输出 umset 容器存储的所有元素
    for (auto iter = umset.begin(); iter != umset.end(); ++iter) {
        cout << *iter << endl;
    }
    return 0;
}