unordered_map和unordered_set的使用

前言

在上期中我们自己简单的实现封装红黑树，主要实现了insert和迭代器。实现过程中需要注意哪些，以及实现逻辑。在这期来讲解unordered_map和unordered_set的使用。主要来介绍其与map和set之年的区别。

unordered_set系列的使用

unordered_set和unordered_multiset参考⽂档

https://legacy.cplusplus.com/reference/unordered_set/

unordered_set类的介绍

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

2、unordered_set默认要求Key⽀持转换为整形，如果不⽀持或者想按⾃⼰的需求⾛可以⾃⾏实现⽀持将Key转成整形的仿函数传给第⼆个模板参数

3、unordered_set默认要求Key⽀持⽐较相等，如果不⽀持或者想按⾃⼰的需求⾛可以⾃⾏实现⽀持将Key⽐较相等的仿函数传给第三个模板参数

4、unordered_set底层存储数据的内存是从空间配置器申请的，如果需要可以⾃⼰实现内存池，传给第四个参数。

5、⼀般情况下，我们都不需要传后三个模板参数

6、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。

bash 复制代码

template < class Key, //
	unordered_set::key_type / value_type
	class Hash = hash<Key>, // unordered_set::hasher
	class Pred = equal_to<Key>, // unordered_set::key_equal
	class Alloc = allocator<Key> // unordered_set::allocator_type
> class unordered_set;

7、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，这⾥我们只讲他们的差异部分。

set和unordered_set的使用差异

1、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，关于使⽤我们这⾥就不再赘述和演⽰了。

2、unordered_set和set的第**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。

3、unordered_set和set的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。

4、unordered_set和set的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)，具体可以参看下⾯代码的演⽰的对⽐差异。

bash 复制代码

#include<unordered_set>
#include<unordered_map>
#include<set>
#include<iostream>
using namespace std;
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
	}
	// 21:15
	size_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;
}
int main()
{
	test_set2();
	return 0;
}

unordered_map和map的使用差异

1、查看⽂档我们会发现unordered_map的⽀**持增删查改且跟map的使⽤⼀模⼀样，**关于使⽤我们这⾥就不再赘述和演⽰了。

2、unordered_map和map的第**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，要理解unordered_map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。

3、unordered_map和map的第**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。**

4、unordered_map和map的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 。

这里就不展示代码了，操作与上述set的类似。

unordered_multimap/unordered_multiset

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

2、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。

unordered_xxx的哈希相关接⼝

Buckets和Hash policy系列的接⼝分别是跟哈希桶和负载因⼦相关的接⼝，⽇常使⽤的⻆度我们不需要太关注，后⾯学习了哈希表底层，我们再来看这个系列的接⼝，⼀⽬了然。

这一期主要俩介绍这些。下一期来讲解其底层原理以及哈希相关的知识点。

感谢支持！！！