STL unordered_set

STL unordered_set教程

unordered_set 容器,可直译为 “无序 set 容器”,即 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。

STL unordered_set特征

  1. 不再以键值对的形式存储数据,而是直接存储数据的值。
  2. 容器内部存储的各个元素的值都互不相等,且不能被修改。
  3. 不会对内部存储的数据进行排序。

STL unordered_set详解

语法

#include <unordered_set> using namespace std;

说明

使用 unordered_set,必须要引入 unordered_set 头文件。

STL unordered_set模板

定义

template < class Key, //容器中存储元素的类型 class Hash = hash<Key>, //确定元素存储位置所用的哈希函数 class Pred = equal_to<Key>, //判断各个元素是否相等所用的函数 class Alloc = allocator<Key> //指定分配器对象的类型 > class unordered_set;

说明

以上 4 个参数中,只有第一个参数没有默认值,这意味着如果我们想创建一个 unordered_set 容器,至少需要手动传递 1 个参数。事实上,在 99% 的实际场景中最多只需要使用前 3 个参数(各自含义如表 1 所示),最后一个参数保持默认值即可。

参数

参数 描述
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 返回指向容器最后一个元素(注意,是已排好序的最后一个)所在位置后一个位置的双向迭代器,通常和 begin() 结合使用。如果 unordered_set 容器用 const 限定,则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。
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。

技术细节

如果 unordered_set 容器中存储的元素为自定义的数据类型,则默认的哈希函数 hash<key> 以及比较函数 equal_to<key> 将不再适用,只能自己设计适用该类型的哈希函数和比较函数,并显式传递给 Hash 参数和 Pred 参数。

STL unordered_set成员函数

成员函数列表

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())和使用桶数(bucket_count())的比值,即 load_factor() = size() / bucket_count()。
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。

说明

注意,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。

另外,对于实现互换 2 个相同类型 unordered_set 容器的所有元素,除了调用表 2 中的 swap() 成员方法外,还可以使用 STL 标准库提供的 swap() 非成员函数,它们具有相同的名称,用法也相同(都只需要传入 2 个参数即可),仅是调用方式上有差别。

案例

创建并使用unordered_set

创建一个 unordered_set,并使用

#include <iostream> #include <unordered_set> using namespace std; int main() { cout << "嗨客网(www.haicoder.net)\n" << endl; unordered_set<string> unordered_set1; unordered_set1.insert("Shell"); unordered_set1.insert("Linux"); unordered_set1.insert("Golang"); unordered_set1.insert("Python"); unordered_set1.insert("STL"); for (auto i = unordered_set1.begin(); i != unordered_set1.end(); i++) { cout << *i << endl; } return 0; }

因为,这里需要使用 C++ 11,因此,我们在 Linux 下使用 g++ 进行编译,具体命令如下:

g++ unordered_set.cpp -std=c++11

编译后,我们直接运行生成的二进制文件 a.out,如下图所示:

35_unordered_set.png

我们创建了一个 unordered_set,并使用 insert 插入了元素,最后,使用迭代器遍历了所有元素。

STL unordered_set总结

unordered_set 容器,可直译为 “无序 set 容器”,即 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。