容器库(10)-std::unordered_set

unordered_set是以key为元素无序的关联容器，搜索、移除和插入操作是平均常数的时间复杂度。unordered_set在内部没有按任何顺序排列，而是放在桶当中的，放进哪个桶是通过计算key的hash值来决定的。

template<
    class Key,
    class Hash = std::hash<Key>,
    class KeyEqual = std::equal_to<Key>,
    class Allocator = std::allocator<Key>
> class unordered_set;

本文章的代码库：

https://gitee.com/gamestorm577/CppStd

成员函数

构造、析构和赋值

构造函数

可以构造一个空的unordered_set，也可以用迭代器、另一个unordered_set或者元素列表来构造一个unordered_set。构造的时候还可以指定最小桶数、hash函数、比较函数或者分配器。代码示例：

std::vector<int> tmp{1, 2, 3, 4};

std::unordered_set<int> s1;
std::unordered_set<int> s2(tmp.begin(), tmp.end());
std::unordered_set<int> s3(s2);
std::unordered_set<int> s4{1, 2, 3};

std::cout << "s1 size = " << s1.size() << std::endl;
std::cout << "s2 size = " << s2.size() << std::endl;
std::cout << "s3 size = " << s3.size() << std::endl;
std::cout << "s4 size = " << s4.size() << std::endl;

输出结果：

s1 size = 0
s2 size = 4
s3 size = 4
s4 size = 3

对于自定义的类型，需要定义hash函数以及比较函数。代码示例：

struct MyStruct
{
    int Num1;
    double Num2;
};

struct MyHash
{
    std::size_t operator()(const MyStruct& val) const
    {
        return std::hash<int>()(val.Num1) + std::hash<double>()(val.Num2);
    }
};

struct MyEqual
{
    bool operator()(const MyStruct& lhs, const MyStruct& rhs) const
    {
        return true;
    }
};

std::unordered_set<MyStruct, MyHash, MyEqual> s;

析构函数

销毁unordered_set时，会调用各元素的析构函数。代码示例：

struct MyStruct
{
    MyStruct(int i)
        : Num(i)
    {
    }

    ~MyStruct()
    {
        std::cout << "destruct, Num = " << Num << std::endl;
    }

    int Num = 0;
};

struct MyHash
{
    std::size_t operator()(const MyStruct& val) const
    {
        return std::hash<int>()(val.Num);
    }
};

struct MyEqual
{
    bool operator()(const MyStruct& lhs, const MyStruct& rhs) const
    {
        return lhs.Num == rhs.Num;
    }
};

std::unordered_set<MyStruct, MyHash, MyEqual> s{1, 2, 3};
std::cout << "end" << std::endl;

输出结果：

destruct, Num = 3
destruct, Num = 2
destruct, Num = 1
end
destruct, Num = 3
destruct, Num = 2
destruct, Num = 1

赋值函数

可以用另一个unordered_set或者元素列表给unordered_set赋值。代码示例：

std::unordered_set<int> tmp{1, 2, 3};
std::unordered_set<int> s1;
std::unordered_set<int> s2;
s1 = tmp;
s2 = {1, 2, 3, 4};
std::cout << "s1 size = " << s1.size() << std::endl;
std::cout << "s2 size = " << s2.size() << std::endl;

输出结果：

s1 size = 3
s2 size = 4

迭代器

接口begin、cbegin指向unordered_set起始的迭代器，end、cend指向末尾的迭代器。无论什么迭代器都不能修改元素的值。代码示例：

std::unordered_set<int> s{1, 2, 3};
for (auto iter = s.begin(); iter != s.end(); ++iter)
{
    std::cout << "num = " << *iter << std::endl;
}

输出结果：

num = 3
num = 2
num = 1

容量

empty

检查unordered_set是否为空。代码示例：

std::unordered_set<int> s1{1, 2, 3};
std::unordered_set<int> s2;
std::cout << std::boolalpha;
std::cout << "s1 empty: " << s1