C++基础语法——unordered_map和unordered_set

1. unordered系列关联式容器

在C++98中，STL提供了底层为红黑树结构的一系列关联式容器，在查询时效率可达到log(N)，即最差情况下需要比较红黑树的高度次，当树中的节点非常多时，查询效率也不理想。最好的查询是，进行很少的比较次数就能够将元素找到，因此在C++11中，STL又提供了4个unordered系列的关联式容器，这四个容器与红黑树结构的关联式容器使用方式基本类似，只是其底层结构不同，本文中只对unordered_map和unordered_set进行介绍，unordered_multimap和unordered_multiset则与之前的multimap和multiset相似，这里就不做介绍。

2.unordered_map

①unordered_map的简介

源文档如下

大致翻译如下

1. unordered_map是存储键值对的关联式容器，其允许通过keys快速的索引到与其对应的value。
2. 在unordered_map中，键值通常用于惟一地标识元素，而映射值是一个对象，其内容与此键关联。键和映射值的类型可能不同。
3. 在内部,unordered_map没有对按照任何特定的顺序排序, 为了能在常数范围内找到key所对应的value，unordered_map将相同哈希值的键值对放在相同的桶中。
4. unordered_map容器通过key访问单个元素要比map快，但它通常在遍历元素子集的范围迭代方面效率较低。
5. unordered_maps实现了直接访问操作符(operator[])，它允许使用key作为参数直接访问value。
6. 它的迭代器至少是前向迭代器。

②unordered_map的构造

文档如下

③unordered_map的容量

文档如下

④unordered_map的迭代器

文档如下

⑤unordered_map的元素访问

文档如下

⑥unordered_map的查询

文档如下

⑦unordered_map的修改

文档如下

⑧unordered_map的桶操作

文档如下

注： unordered_set与其类似用法将在使用中举出。

3.使用与对比测试

#include
#include
#include
#include
using namespace std;

// 使用测试

int main()
{
	// 去重
	unordered_set us;
	us.insert(3);
	us.insert(1);
	us.insert(3);
	us.insert(4);
	us.insert(5);
	us.insert(0);

	unordered_set::iterator it = us.begin();
	while (it != us.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	unordered_map dict;
	dict["sort"] = "排序";
	dict["insert"] = "插入";
	dict["string"] = "字符串";
	dict["left"];

	for (auto& kv : dict)
	{
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

 效率测试
//
//int main()
//{
//	const size_t N = 100000;
//
//	unordered_set us;
//	set s;
//
//	vector v;
//	v.reserve(N);
//	srand(time(0));
//	for (size_t i = 0; i < N; ++i)
//	{
//		v.push_back(rand());
//		//v.push_back(rand()+i);
//		//v.push_back(i);
//	}
//
//	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();
//	for (auto e : v)
//	{
//		us.insert(e);
//	}
//	size_t end2 = clock();
//	cout << "unordered_set insert:" << end2 - begin2 << endl;
//
//
//	size_t begin3 = clock();
//	for (auto e : v)
//	{
//		s.find(e);
//	}
//	size_t end3 = clock();
//	cout << "set find:" << end3 - begin3 << endl;
//
//	size_t begin4 = clock();
//	for (auto e : v)
//	{
//		us.find(e);
//	}
//	size_t end4 = clock();
//	cout << "unordered_set find:" << end4 - begin4 << endl << 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;
//}

运行如下