【C++ STL哈希容器】unordered_set 无序集合

【 1. 基本原理 】

  • <unordered_set> 头文件,std 命名空间。
  • 类模板定义
    • 以下 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 个参数最后一个参数保持默认值即可。
    • 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Hash = hash<Key>: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。
    • Hash = hash<Key>: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<Key>: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。
    • 注意,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 以及比较函数 equal_to 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。至于如何实现自定义,后续章节会做详细讲解。
cpp 复制代码
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;

【 2. unordered_set 的定义 】

【 3. unordered 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_set 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_set 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_set 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_set 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。

实例--正向迭代器的定义方式 遍历 unordered_set

  • 查看已定义 uset 容器存储元素的个数,并通过正向迭代器输出各元素。
cpp 复制代码
#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;
}
相关推荐
Y.O.U..几秒前
今日八股——C++
开发语言·c++·面试
SweetCode6 分钟前
裴蜀定理:整数解的奥秘
数据结构·python·线性代数·算法·机器学习
ゞ 正在缓冲99%…19 分钟前
leetcode76.最小覆盖子串
java·算法·leetcode·字符串·双指针·滑动窗口
xuanjiong20 分钟前
纯个人整理,蓝桥杯使用的算法模板day2(0-1背包问题),手打个人理解注释,超全面,且均已验证成功(附带详细手写“模拟流程图”,全网首个
算法·蓝桥杯·动态规划
Zhichao_9737 分钟前
【UE5 C++课程系列笔记】33——商业化Json读写
c++·ue5
惊鸿.Jh39 分钟前
【滑动窗口】3254. 长度为 K 的子数组的能量值 I
数据结构·算法·leetcode
明灯L39 分钟前
《函数基础与内存机制深度剖析:从 return 语句到各类经典编程题详解》
经验分享·python·算法·链表·经典例题
碳基学AI1 小时前
哈尔滨工业大学DeepSeek公开课:探索大模型原理、技术与应用从GPT到DeepSeek|附视频与讲义免费下载方法
大数据·人工智能·python·gpt·算法·语言模型·集成学习
补三补四1 小时前
机器学习-聚类分析算法
人工智能·深度学习·算法·机器学习
独好紫罗兰1 小时前
洛谷题单3-P5718 【深基4.例2】找最小值-python-流程图重构
开发语言·python·算法