c++中unrodered_map与unordered_set的基本使用

unordered_map

在C++中，std::unordered_map 是一个无序关联容器，它包含可以重复的键-值对组合，但每个键在容器中必须是唯一的。与std::map不同，std::unordered_map不按照键的排序顺序存储元素，而是使用哈希表来存储元素，从而提供了常数时间复杂度的平均查找、插入和删除操作。

以下是一些std::unordered_map的常用成员函数及其用法：

1. 构造函数和析构函数

   • unordered_map(): 默认构造函数，创建一个空的unordered_map。
   • unordered_map(size_type n): 创建一个具有n个桶的unordered_map。
   • unordered_map(size_type n, const hasher& hf): 创建一个具有n个桶并使用给定哈希函数的unordered_map。
   • unordered_map(size_type n, const hasher& hf, const key_equal& eql): 创建一个具有n个桶、给定哈希函数和键相等函数的unordered_map。
   • unordered_map(const unordered_map& other): 拷贝构造函数。
   • ~unordered_map(): 析构函数。

2. 大小操作

   • size_type size() const noexcept: 返回unordered_map中元素的数量。
   • bool empty() const noexcept: 如果unordered_map为空，则返回true。

3. 插入和删除

   • pair<iterator,bool> insert(const value_type& val): 尝试插入一个元素。如果键已存在，则不插入新值（保留旧值），并返回表示该键已经存在的pair（迭代器指向已存在的元素，bool值为false）。如果键不存在，则插入新元素，并返回表示插入成功的pair（迭代器指向新插入的元素，bool值为true）。
   • iterator insert(const_iterator pos, const value_type& val): 在指定位置之前尝试插入元素（但位置只是提示，实际插入位置可能不同）。
   • iterator erase(const_iterator position): 删除指定位置的元素。
   • size_type erase(const key_type& key): 删除键为key的元素（如果存在），并返回被删除的元素数量（0或1）。
   • iterator erase(const_iterator first, const_iterator last): 删除一个范围内的元素。
   • void clear() noexcept: 删除所有元素。

4. 查找和访问

   • iterator find(const key_type& key): 查找键为key的元素。如果找到，则返回指向该元素的迭代器；否则返回end()。
   • const_iterator find(const key_type& key) const: 同上，但返回常量迭代器。
   • size_type count(const key_type& key) const noexcept: 返回键为key的元素的数量（对于unordered_map，这总是0或1）。
   • mapped_type& operator[](const key_type& key): 访问或插入具有指定键的元素。如果键不存在，则插入新元素并为其分配默认值。返回与键关联的值的引用。
   • mapped_type& at(const key_type& key): 访问键为key的元素的值。如果键不存在，则抛出std::out_of_range异常。

5. 迭代器

   • 与std::unordered_set类似，std::unordered_map也提供了一系列迭代器函数来遍历容器中的元素。

6. 哈希策略

   • hasher hash_function() const: 返回用于哈希键的函数对象。
   • key_equal key_eq() const: 返回用于比较键的函数对象。
   • size_type bucket_count() const noexcept: 返回容器中的桶数。
   • size_type max_bucket_count() const noexcept: 返回容器可以拥有的最大桶数。
   • size_type bucket_size(size_type n) const: 返回第n个桶中的元素数量。
   • size_type bucket(const key_type& key) const: 返回键key所在的桶的索引。

这只是std::unordered_map的一些常用成员函数。要了解更多详细信息，建议查阅C++标准库文档或相关书籍。

unordered_set

在C++中，std::unordered_set 是一个无序关联容器，它包含唯一元素。与 std::set 不同，std::unordered_set 不保证元素之间的任何特定顺序；元素的顺序可能会随着元素的插入和删除而改变。std::unordered_set 通常使用哈希表实现，因此查找、插入和删除操作的平均时间复杂度是 O(1)。

以下是一些 std::unordered_set 的常用成员函数及其用法：

1. 构造函数和析构函数

   • unordered_set(): 默认构造函数，创建一个空的 unordered_set。
   • unordered_set(size_type n): 创建一个具有 n 个桶的 unordered_set。
   • unordered_set(size_type n, const hasher& hf): 创建一个具有 n 个桶并使用给定哈希函数的 unordered_set。
   • unordered_set(size_type n, const hasher& hf, const key_equal& eql): 创建一个具有 n 个桶、给定哈希函数和键相等函数的 unordered_set。
   • unordered_set(const unordered_set& other): 拷贝构造函数。
   • ~unordered_set(): 析构函数。

2. 大小操作

   • size_type size() const noexcept: 返回 unordered_set 中元素的数量。
   • bool empty() const noexcept: 如果 unordered_set 为空，则返回 true。

3. 插入和删除

   • pair<iterator,bool> insert(const value_type& val): 尝试插入一个元素。如果元素已存在，则插入失败，并返回表示该元素已经存在的 pair（迭代器指向已存在的元素，bool 值为 false）。如果元素不存在，则插入新元素，并返回表示插入成功的 pair（迭代器指向新插入的元素，bool 值为 true）。
   • iterator insert(const_iterator pos, const value_type& val): 在指定位置之前尝试插入元素（但位置只是提示，实际插入位置可能不同）。
   • iterator erase(const_iterator position): 删除指定位置的元素。
   • size_type erase(const key_type& key): 删除键为 key 的元素（如果存在），并返回被删除的元素数量（0或1）。
   • iterator erase(const_iterator first, const_iterator last): 删除一个范围内的元素。
   • void clear() noexcept: 删除所有元素。

4. 查找

   • iterator find(const key_type& key): 查找键为 key 的元素。如果找到，则返回指向该元素的迭代器；否则返回 end()。
   • size_type count(const key_type& key) const noexcept: 返回键为 key 的元素的数量（对于 unordered_set，这总是0或1）。

5. 迭代器

   • iterator begin() noexcept: 返回指向第一个元素的迭代器。
   • const_iterator begin() const noexcept: 同上，但返回常量迭代器。
   • iterator end() noexcept: 返回指向容器“尾部之后”的迭代器。
   • const_iterator end() const noexcept: 同上，但返回常量迭代器。
   • reverse_iterator rbegin() noexcept: 返回指向最后一个元素的反向迭代器。
   • const_reverse_iterator rbegin() const noexcept: 同上，但返回常量反向迭代器。
   • reverse_iterator rend() noexcept: 返回指向“反向尾部之前”的反向迭代器。
   • const_reverse_iterator rend() const noexcept: 同上，但返回常量反向迭代器。

6. 哈希策略

   • hasher hash_function() const: 返回用于哈希键的函数对象。
   • key_equal key_eq() const: 返回用于比较键的函数对象。
   • size_type bucket_count() const noexcept: 返回容器中的桶数。
   • size_type max_bucket_count() const noexcept: 返回容器可以拥有的最大桶数。
   • size_type bucket_size(size_type n) const: 返回第 n 个桶中的元素数量。
   • size_type bucket(const key_type& key) const: 返回键 key 所在的桶的索引。

这只是 std::unordered_set 的一些常用成员函数。要了解更多详细信息，建议查阅C++标准库文档或相关书籍。