一、map/set和unordered_map/unordered_set的区别
STL有两种容器:序列式容器和关联式容器,序列式容器vetor/lost/deque,用来存储数据。关联式容器map/set/unordered_map/unordered_set用来存储数据+查找数据。
unordered_map和unordered_set是c++里面两个提供哈希表的容器,map和set底层是红黑树,unordered_map和unordered_set的底层是哈希表(散列表),是一种映射。
对于set和unordered_set的增删查,在10000个数据、100000个数据、1000000个数据的情况下分别作了对比:
1. #include<iostream> 2. #include<vector> 3. #include<set> 4. #include<time.h> 5. #include<unordered_set> 6. using namespace std; 7. 8. void test_unordered_set() 9. { 10. vector<int> v; 11. v.reserve(10000);//100000、1000000 12. srand((unsigned int)time(NULL)); 13. 14. for (int i = 0; i < 10000; i++)//100000、1000000 15. { 16. v.push_back(rand()); 17. } 18. 19. //插入 20. set<int> s; 21. size_t begin1 = clock(); 22. for (auto e : v) 23. { 24. s.insert(e); 25. } 26. size_t end1 = clock(); 27. 28. unordered_set<int> us; 29. size_t begin2 = clock(); 30. for (auto e : v) 31. { 32. us.insert(e); 33. } 34. size_t end2 = clock(); 35. 36. cout << "set insert time:" << end1 - begin1 << endl; 37. cout << "unorder_set insert time:" << end2 - begin2 << endl; 38. 39. //查找 40. size_t begin3 = clock(); 41. for (auto e : v) 42. { 43. s.find(e);//set自带的查找效率是O(logn) 44. } 45. size_t end3 = clock(); 46. 47. size_t begin4 = clock(); 48. for (auto e : v) 49. { 50. us.find(e); //unordered_set自带的查找,优点:使用哈希特性查找,效率高--O(1) 51. } 52. size_t end4 = clock(); 53. 54. cout << "set find time:" << end3 - begin3 << endl; 55. cout << "unorder_set find time:" << end4 - begin4 << endl; 56. 57. //删除 58. size_t begin5 = clock(); 59. for (auto e : v) 60. { 61. s.erase(e); 62. } 63. size_t end5 = clock(); 64. 65. size_t begin6 = clock(); 66. for (auto e : v) 67. { 68. us.erase(e); 69. } 70. size_t end6 = clock(); 71. 72. cout << "set erase time:" << end5 - begin5 << endl; 73. cout << "unorder_set erase time:" << end6 - begin6 << endl; 74. } 75. 76. int main() 77. { 78. 79. test_unordered_set(); 80. 81. return 0; 82. }
10000个数据的时间:
100000个数据的时间:
1000000个数据的时间:
可以看到,当数据量越大时,unordered_set相比于set所消耗的时间越少,这是因为unordered_set的底层是哈希表,增删查的效率更高。
二、 unordered_set
1.特点
(1) unordered_map是存储<value, value>键值对的关联式容器,对value进行快速索引。
(2)在unordered_set中,元素的值同时是其键,是唯一标识,键和映射值的类型相同,键不可修改。unordered_set中的元素在容器不可修改,但是可以插入和删除元素。
(3)unordered_set中的元素不按任何特定顺序排序,而是根据其哈希值组织到存储桶中,允许直接根据value快速访问各个元素(平均时间复杂度是一定的)。
(4)unordered_set比set通过键访问单个元素的速度更快,但它通常在遍历元素子集的范围迭代方面效率较低。
(5)容器中的迭代器至少有正向迭代器。
2.构造
有以下几种构造方式:
1. explicit unordered_set ( size_type n = /* see below */, 2. const hasher& hf = hasher(), 3. const key_equal& eql = key_equal(), 4. const allocator_type& alloc = allocator_type() );//构造空的unordered_set对象 5. 6. template <class InputIterator> 7. unordered_set ( InputIterator first, InputIterator last, 8. size_type n = /* see below */, 9. const hasher& hf = hasher(), 10. const key_equal& eql = key_equal(), 11. const allocator_type& alloc = allocator_type() );//用迭代器范围构造unordered_set对象 12. 13. unordered_set ( const unordered_set& ust );//拷贝构造一个unordered_set对象
(1)构造一个空的 unordered_set对象
unordered_set<int> us1;
向里面插入元素:
1. us1.insert(2); 2. us1.insert(72); 3. us1.insert(6); 4. us1.insert(35); 5. us1.insert(291); 6. us1.insert(327);
(2) 用迭代器范围构造unordered_set对象
用us1的迭代器范围构造us2:
unordered_set<int> us2(us1.begin(), us1.end());
(3) 拷贝构造一个unordered_set对象
用us2拷贝构造us3:
unordered_set<int> us3(us2);
3.容量
(1)empty( )
判断unordered_set是否为空:
cout << us3.max_size() << endl;
判断us3是否为空:
cout << us3.empty() << endl;//判断us3是否为空
不为空:
(2)size( )
返回unordered_set中的元素个数
size_type size() const noexcept;
求us3中的元素个数:
cout << us3.size() << endl;
(3)max_size( )
返回unordered_set可存储的最大元素个数:
size_type max_size() const noexcept;
求us3最大元素个数 :
cout << us3.max_size() << endl;
4.迭代器
(1)begin( )
返回迭代器开始:
iterator begin() noexcept;
返回us3迭代器开始:
unordered_set<int>::iterator it = us3.begin();
(2)end( )
返回迭代器结尾:
iterator end() noexcept;
返回us3迭代器结尾:
us3.end();
5.查找
(1)find( )
如果找到元素就返回元素所在位置,否则返回元素结尾:
iterator find ( const key_type& k );
在us3中查找327:
1. unordered_set<int>::iterator ret = us3.find(327); 2. if (ret != us3.end()) 3. { 4. cout << "找到了" << endl; 5. } 6. else 7. { 8. cout << "没找到" << endl; 9. }
(2)count( )
统计容器中值为k的元素的个数:
size_type count ( const key_type& k ) const;
统计us3中值为291的元素的个数:
cout << us3.count(291) << endl;