unordered_map和unorderset_set的使用
1. unordered_set系列的使用
1.1. unordered_set和unordered_multiset参考文档
https://legacy.cplusplus.com/reference/unordered_set
1.2. unordered_set类的介绍
- unordered_set的声明如下,Key就是unordered_set底层关键字的类型
- 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
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 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。⼀般情况下,我们都不需要传后三个模板参数。 unordered_set底层是⽤哈希桶实现,增删查平均效率是 ,迭代器遍历不再有序,为了跟set区分,所以取名unordered_set。
template<class Key,
class Hash = hash<Key>,
class Pred = equal_to<Key>,
class Alloc = allocator<Key>
>class unordered_set;
1.3. unordered_set和set的使⽤差异
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。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。
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。
pair<iterator,bool> insert ( const value_type& val );
size_type erase ( const key_type& k );
iterator find ( const key_type& k );
#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
}
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;
}
1.4. unordered_map和map的使用差异
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。 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。 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 ,具体可以参看下⾯代码的演⽰的对⽐差异。
pair<iterator,bool> insert ( const value_type& val );
size_type erase ( const key_type& k );
iterator find ( const key_type& k );
mapped_type& operator[] ( const key_type& k );
1.5. 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。