STL标准库-容器-unordered_set

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unordered_set与与unordered_map相似,这次主要介绍unordered_set

unordered_set它的实现基于hashtable,它的结构图仍然可以用下图表示,这时的空白格不在是单个value,而是set中的key与value的数据包

有unordered_set就一定有unordered_multiset.跟set和multiset一样,一个key可以重复一个不可以

unordered_set是一种无序集合,既然跟底层实现基于hashtable那么它一定拥有快速的查找和删除，添加的优点.基于hashtable当然就失去了基于rb_tree的自动排序功能

unordered_set无序,所以在迭代器的使用上,set的效率会高于unordered_set

template<class _Value,
class _Hash = hash<_Value>,
class _Pred = std::equal_to<_Value>,
class _Alloc = std::allocator<_Value> >
class unordered_set
: public __unordered_set<_Value, _Hash, _Pred, _Alloc>
{
typedef __unordered_set<_Value, _Hash, _Pred, _Alloc> _Base;

...

}　　

参数1 _Value key和value的数据包

参数2 _Hash hashfunc获取hashcode的函数

参数3 _Pred 判断key是否相等

参数4 分配器

下面介绍一下unordered_set的基本使用,最后我会分享一下我的测试代码

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一 定义

    //定义
    unordered_set<int> c1;
    
    //operator=
    unordered_set<int> c2;
    c2 = c1;

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二 容量操作

//判断是否为空
    c1.empty();
    
    //获取元素个数 size()
    c1.size();
    
    //获取最大存储量 max_size()
    c1.max_size();

---

三 迭代器操作

    //返回头迭代器 begin()
    unordered_set<int>::iterator ite_begin = c1.begin();
    
    //返回尾迭代器 end()
    unordered_set<int>::iterator ite_end = c1.end();
    
    //返回const头迭代器 cbegin()
    unordered_set<int>::const_iterator const_ite_begin = c1.cbegin();
    
    //返回const尾迭代器 cend()
    unordered_set<int>::const_iterator const_ite_end = c1.cend();
    
    //槽迭代器
    unordered_set<int>::local_iterator local_iter_begin = c1.begin(1);
    unordered_set<int>::local_iterator local_iter_end = c1.end(1);

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四 基本操作

    //查找函数 find() 通过给定主键查找元素
    unordered_set<int>::iterator find_iter = c1.find(1);
    
    //value出现的次数 count() 返回匹配给定主键的元素的个数
    c1.count(1);
    
    //返回元素在哪个区域equal_range() 返回值匹配给定搜索值的元素组成的范围
    pair<unordered_set<int>::iterator, unordered_set<int>::iterator> pair_equal_range = c1.equal_range(1);
    
    //插入函数 emplace()
    c1.emplace(1);
    
    //插入函数 emplace_hint() 使用迭代器
    c1.emplace_hint(ite_begin, 1);
    
    //插入函数 insert()
    c1.insert(1);
    
    //删除 erase()
    c1.erase(1);//1.迭代器 value 区域
    
    //清空 clear()
    c1.clear();
    
    //交换 swap()
    c1.swap(c2);

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 五 篮子操作

    //篮子操作 篮子个数 bucket_count() 返回槽（Bucket）数
    c1.bucket_count();
    
    //篮子最大数量 max_bucket_count() 返回最大槽数
    c1.max_bucket_count();
    
    //篮子个数 bucket_size() 返回槽大小
    c1.bucket_size(3);
    
    //返回篮子 bucket() 返回元素所在槽的序号
    c1.bucket(1);
    
    //    load_factor    返回载入因子，即一个元素槽（Bucket）的最大元素数
    c1.load_factor();
    
    //    max_load_factor    返回或设置最大载入因子
    c1.max_load_factor();

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六 内存操作

    //    rehash    设置槽数
    c1.rehash(1);
    
    //    reserve    请求改变容器容量
    c1.reserve(1000);

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七 hash func

    //hash_function() 返回与hash_func相同功能的函数指针
    auto hash_func_test = c1.hash_function();
    
    //key_eq() 返回比较key值得函数指针
    auto key_eq_test = c1.key_eq();

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八 测试代码

#include <iostream>
#include <unordered_set>
using namespace std;

namespace wzj001{
    void coutUnorderedSet(std::unordered_set<int>& m, string funcName) {
        std::unordered_set<int>::iterator it;
        std::cout << funcName << ": ";
        for ( it = m.begin(); it != m.end(); it++ )
            std::cout << *it << " ";
        std::cout << std::endl;
    }
    
    void initUnorderSet(unordered_set<int>& tmp)
    {
        for(int i = 0; i < 10; i++)
            tmp.insert(i);
    }
    
    string turnBoolToString(bool tmp)
    {
        return tmp ? "true" : "false";
    }
    
    void basicOperationUnorderedSet()
    {
        //定义
        std::unordered_set<int> c;
        // 普通插入,返回pair<迭代器,插入是否成功>
        pair<unordered_set<int>::iterator, bool> c_insert = c.insert(1);
        cout << "指向key的迭代器: " << *c_insert.first  << "   插入是否成功 "<< turnBoolToString(c_insert.second)<<endl;
        pair<unordered_set<int>::iterator, bool> c_insert2 = c.insert(2);
        cout << "指向key的迭代器: " << *c_insert2.first << "   插入是否成功 "<< turnBoolToString(c_insert2.second)<<endl;
        pair<unordered_set<int>::iterator, bool> c_insert3 = c.insert(1);
        cout << "指向key的迭代器: " << *c_insert3.first << "   插入是否成功 "<< turnBoolToString(c_insert3.second)<<endl;
        
        //按指定区域插入
        std::unordered_set<int> c_insert_region;
        c_insert_region.insert(c.begin(), c.end());
        coutUnorderedSet(c_insert_region, "按指定区域插入");
        
        //构造插入
        std::unordered_set<int> c_emplace;
        c_emplace.emplace(1);
        c_emplace.emplace(2);
        c_emplace.emplace(3);
        coutUnorderedSet(c_emplace, "构造插入");
        
        //迭代器插入
        std::unordered_set<int> c_emplace_hint;
        c_emplace_hint.emplace_hint(c_emplace_hint.begin(), 1);
        c_emplace_hint.emplace_hint(c_emplace_hint.begin(), 2);
        c_emplace_hint.emplace_hint(c_emplace_hint.begin(), 3);
        coutUnorderedSet(c_emplace_hint, "迭代器插入");
        
        //删除
        std::unordered_set<int> c_erase;
        initUnorderSet(c_erase);
        coutUnorderedSet(c_erase, "初始化c_erase");
        //指定位置删除
        c_erase.erase(c_erase.begin());
        coutUnorderedSet(c_erase, "指定位置删除");
        
        //指定key删除
        c_erase.erase(8);
        coutUnorderedSet(c_erase, "指定key删除");
        
        //指定区域删除
        c_erase.erase(c_erase.begin(), c_erase.end());
        coutUnorderedSet(c_erase, "指定区域删除");
        
        //交换
        c.swap(c_emplace);
        coutUnorderedSet(c, "交换");
        
    }
    
    void unorderSetElementLookup()
    {
        //查找
        std::unordered_set<int> c_find;
        initUnorderSet(c_find);
        std::unordered_set<int>::iterator find_iter = c_find.find(10);
        if(find_iter != c_find.end())
        {
            cout<< "找到元素 : "<< *find_iter << endl;
        }
        else
            cout<< "没找到 !"<< endl;
        
        cout << "value出现次数 :" <<c_find.count(1)<< endl; //set key不可重复
        
        pair<std::unordered_set<int>::iterator, std::unordered_set<int>::iterator> tmp = c_find.equal_range(5);
        
        if(tmp.first != c_find.end()&& tmp.second != c_find.end())
        {
            cout << "该值所在区间为[" << *tmp.first << "," << *tmp.second << "]" << endl;
        }
    }
    
    void unorderSetBuckets()
    {
        //篮子操作
        std::unordered_set<int> c_buckets;
        initUnorderSet(c_buckets);
        cout << "篮子个数: "    << c_buckets.bucket_count()<< endl;
        cout << "篮子大小: " << c_buckets.bucket_size(1) << endl;
        cout << "最大篮子个数: " << c_buckets.max_bucket_count() << endl;
        cout << "该值所在篮子序号: " << c_buckets.bucket(3) << endl;
    }
    
    void unorderSetHashPolicy()
    {
        std::unordered_set<int> c_;
        cout << "负载: "<< c_.load_factor()<< endl;
        initUnorderSet(c_);
        cout << "负载: "<< c_.load_factor()<< endl;//使用的篮子数/篮子总数  默认的篮子数为11
        cout << "最大负载: "<< c_.max_load_factor() << endl;
        c_.reserve(100);//预设篮子数 ,但是还没有设定
        c_.rehash(3);//设定篮子数
    }
    
    void unorderSetObservers()
    {
        std::unordered_set<int> c_;
        initUnorderSet(c_);
        std::unordered_set<int>::hasher xxx = c_.hash_function();
        std::unordered_set<int>::key_equal zzz = c_.key_eq();
        cout << "hash_func: " << xxx(11111) << endl;
        cout << "key_eq: " << turnBoolToString(zzz(11111,11111)) << endl;
    }
}

int main()
{
    wzj001::basicOperationUnorderedSet();
    wzj001::unorderSetElementLookup();
    wzj001::unorderSetBuckets();
    wzj001::unorderSetHashPolicy();
    wzj001::unorderSetObservers();
}