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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。

http://www.kler.cn/a/444686.html

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