29.C++进阶：unordered_map和unordered

unordered_set系列的使⽤

unordered_set和unordered_multiset参考⽂档

参考⽂档

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。O(1)
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，这⾥只讲差异部分。

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;

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。
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，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 );

#include<unordered_set> #include<unordered_map> #include<set> #include<iostream> using namespace std; void test_set1() { set<int> s; s.insert(3); s.insert(1); s.insert(5); s.insert(7); for (auto e : s) { cout << e << " "; } cout << endl; unordered_set<int> us; us.insert(3); us.insert(1); us.insert(5); us.insert(7); for (auto e : us) { cout << e << " "; } cout << endl; } 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; }

unordered_map和map的使⽤差异

查看⽂档发现unordered_map的⽀持增删查改且跟map的使⽤⼀模⼀样
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 );

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。