C++STL学习：unordered_set/unordered_map

        本篇我们就来学习STL中与set/map具有千丝万缕联系的另一对STL：unordered_set/unordered_map

        看过前面算法博客的读者可能会知道，unordered_set/unordered_map在算法竞赛的应用十分广泛，经常用来实现哈希相关的算法，本期我们就来深究这一对STL容器的使用

        相关代码已经上传至作者的个人gitee：楼田莉子/CPP-代码学习，喜欢请支持一下谢谢

目录

unordered_set

        unordered_set和set有以下三点差别

        unordered_set构造与析构函数

        构造函数

        析构函数

        =运算符重载

        容量

        empty

        size

        max_size

        迭代器

        正向迭代器​编辑

        const正向迭代器

       查找

        find ​编辑

        计数

        equal_range

        成员函数

        emplace

        emplace——hint

        insert

        erase

        clear

        swap

        桶

        bucket_count

        max_bucket_count

        bucket_size

        bucket

        哈希策略

        load_factor

        max_load_factor

        rehash

        reserve

        观察者

        hash_function

        key_eq

        get_allocator

        非成员函数

        运算符重载

        swap

unordered_map

        unordered_map和map的区别

        unordered_map的构造与析构

        构造函数

        析构函数

        =运算符重载

        容量

        empty

        size

        max_size

        迭代器

        正向迭代器

        const正向迭代器

        访问

        []运算符

        at

        查找

        find

        count

        equal_range

        成员函数

        emplace

        emplace_hint

        insert

        erase

        clear

        swap

        桶

        max_bucket_count

        bucket_size

        bucket

        哈希策略

         load_factor

        max_ load_factor

        rehash

        reserve

        观察者

        hash_function

        key_eq

        get_allocator

        非成员函数

        运算符重载

        swap

性能测试：

unordered_multimap/unordered_multiset

---

unordered_set

        unordered_set的文档：<unordered_set> - C++参考

        unordered_set的声明如下，Key就是unordered_set底层关键字的类型

        unordered_set底层是⽤哈希桶实现，增删查平均效率是 O(1)，迭代器遍历不再有序，为了跟set区分，所以取名unordered_set。

        前⾯部分我们已经学习了set容器的使⽤，set和unordered_set的功能⾼度相似，只是底层结构不同，有⼀些性能和使⽤的差异

        unordered_set和set有以下三点差别

        查看⽂档我们会发现unordered_set的⽀持增删查且跟set的使⽤⼀模⼀样。但是unordered_set和set有以下三点差别

        第⼀个差异是对key的要求不同，set要求Key⽀持⼩于⽐较，⽽unordered_set要求Key⽀持转成整形且⽀持等于⽐较，要理解unordered_set的这个两点要求得

后续我们结合哈希表底层实现才能真正理解，也就是说这本质是哈希表的要求

        第⼆个差异是迭代器的差异，set的iterator是双向迭代器，unordered_set是单向迭代器，其次set底层是红⿊树，红⿊树是⼆叉搜索树，⾛中序遍历是有序的，所以set迭代器遍历是有序+去重。⽽unordered_set底层是哈希表，迭代器遍历是⽆序+去重。

        第三个差异是性能的差异，整体⽽⾔⼤多数场景下，unordered_set的增删查改更快⼀些，因为红⿊树增删查改效率是O（logN） ，⽽哈希表增删查平均效率是O（1）

        unordered_set构造与析构函数

        构造函数

        析构函数

        =运算符重载

        容量

        empty

        size

        max_size

        迭代器

        正向迭代器

        const正向迭代器

       查找

        find 

        计数

        equal_range

        成员函数

        emplace

        emplace——hint

        insert

        erase

        clear

        swap

        桶

        bucket_count

        max_bucket_count

        bucket_size

        bucket

        哈希策略

        load_factor

        max_load_factor

        rehash

        reserve

        观察者

        hash_function

        key_eq

        get_allocator

        非成员函数

        运算符重载

        swap

unordered_map

        unordered_map的文档：<unordered_map> - C++参考

        我们会发现unordered_map的⽀持增删查改且跟map的使⽤⼀模⼀样

        unordered_map和map的区别

        第⼀个差异是对key的要求不同。map要求Key⽀持⼩于⽐较，⽽unordered_map要求Key⽀持转成整形且⽀持等于⽐较，理解unordered_map的这个两点要结合哈希表底层实现才能真正理解，也就是说这本质是哈希表的要求。

        第⼆个差异是迭代器的差异，map的iterator是双向迭代器，unordered_map是单向迭代器，其次map底层是红⿊树，红⿊树是⼆叉搜索树，⾛中序遍历是有序的，所以map迭代器遍历是Key有序+去重。⽽unordered_map底层是哈希表，迭代器遍历是Key⽆序+去重。

        第三个差异是性能的差异，整体⽽⾔⼤多数场景下，unordered_map的增删查改更快⼀些，因为红⿊树增删查改效率是 ，⽽哈希表增删查平均效率是 ，具体可以参看下⾯代码的演⽰的对⽐差异。

        unordered_map的构造与析构

        构造函数

        析构函数

        =运算符重载

        容量

        empty

        size

        max_size

        迭代器

        正向迭代器

        const正向迭代器

        访问

        []运算符

        at

        查找

        find

        count

        equal_range

        成员函数

        emplace

        emplace_hint

        insert

        erase

        clear

        swap

        桶

        bucket_count

        max_bucket_count

        bucket_size

   

        bucket

        哈希策略

         load_factor

        max_ load_factor

        rehash

        reserve

        观察者

        hash_function

        key_eq

        get_allocator

        非成员函数

        运算符重载

        swap

性能测试：

int test_set2()
{const size_t N = 1000000;unordered_set<int> us;set<int> s;vector<int> v;v.reserve(N);srand(time(0));for (size_t i = 0; i < N; ++i){//v.push_back(rand()); // N比较大时，重复值比较多v.push_back(rand() + i); // 重复值相对少//v.push_back(i); // 没有重复，有序}// 21:15size_t begin1 = clock();for (auto e : v){s.insert(e);}size_t end1 = clock();cout << "set insert:" << end1 - begin1 << endl;size_t begin2 = clock();us.reserve(N);for (auto e : v){us.insert(e);}size_t end2 = clock();cout << "unordered_set insert:" << end2 - begin2 << endl;int m1 = 0;size_t begin3 = clock();for (auto e : v){auto ret = s.find(e);if (ret != s.end()){++m1;}}size_t end3 = clock();cout << "set find:" << end3 - begin3 << "->" << m1 << endl;int m2 = 0;size_t begin4 = clock();for (auto e : v){auto ret = us.find(e);if (ret != us.end()){++m2;}}size_t end4 = clock();cout << "unorered_set find:" << end4 - begin4 << "->" << m2 << endl;cout << "插入数据个数：" << s.size() << endl;cout << "插入数据个数：" << us.size() << endl << endl;size_t begin5 = clock();for (auto e : v){s.erase(e);}size_t end5 = clock();cout << "set erase:" << end5 - begin5 << endl;size_t begin6 = clock();for (auto e : v){us.erase(e);}size_t end6 = clock();cout << "unordered_set erase:" << end6 - begin6 << endl << endl;return 0;
}

        debug模式下：

        release模式下：

unordered_multimap/unordered_multiset

        unordered_multimap/unordered_multiset跟multimap/multiset功能完全类似，⽀持Key冗余。

        unordered_multimap/unordered_multiset跟multimap/multiset的差异也是三个⽅⾯的差异，key的要求的差异，iterator及遍历顺序的差异，性能的差异。

        本期内容就到这里了，喜欢请点个赞，谢谢

        封面图自取：