C++STL—unordered_map和unordered_set介绍和使用

unordered_set和unordered_map的使用类似set和map。unordered_set是key模型。unordered_map是key/value模型，存储的数据类型是一个pair<key, value>。
map和set的底层是红黑树，unordered_map和unordered_set的底层是哈希表。他们的函数接口大部分相同，所以会使用map和set，也会使用unordered_map、unordered_set。

1、unordered_set

1.1、unordered_set简介

如果：第一个模板参数就是存储的数据类型Key，因为给了缺省值，所以我们使用的时候只要给出数据类型即可。包含于头文件<unordered_set>
第二个模板参数是哈希函数，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底层是用哈希桶实现，增删查平均效率是O(1) ，迭代器遍历不再有序，为了跟set区分，所以取名unordered_set。

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1.2、接口介绍及其使用

注意：unordered_set和unordered_map这里的迭代器是单向迭代器，没有反向迭代器。而且迭代器遍历是无序的(因为底层是哈希表)，而map和set的迭代器遍历是有序的(中序遍历)，因为map和set底层是红黑树。
find、count、equal_range使用类似前面map和set中的使用，有疑问移步前面写的map和set的介绍和使用。
相比于map和set多了Buckets中四个函数，因为底层是哈希桶(拉链法)，函数取名都带了bucket(桶)，但是用处并不大。

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构造函数支持无参构造、迭代器区间构造、拷贝构造，后面两个需要到C++11才能看懂，因此unordered_set和unordered_map是C++11的产物，所以多了下面两个构造函数。
下面来看看基本使用方式：

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>

using namespace std;

int main()
{
	unordered_set<int> us;
	us.insert(1);
	us.insert(3);
	us.insert(31);
	us.insert(15);
	us.insert(22);
	unordered_set<int>::iterator it = us.begin();
	while (it != us.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	us.erase(31);
	us.erase(1);
	for (auto& e : us)
		cout << e << " ";
	cout << endl;

	return 0;
}

运行结果：


注意到：这里insert的返回值跟set一样返回的是pair<iterator, bool>。

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2、unordered_map

2.1、unordered_map简介

后面三个模板参数跟前面set是一样的，但是unordered_map是key/value模型，所以数据类型有Key和T(Value)。包含于头文件<unordered_map>。

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2.2、接口介绍及其使用

可以看到这里的接口跟unordered_set是一样的，同样是单向迭代器，只不过类似map，比unordered_set多了operator[]和at函数。通过实现operator[]可以插入和修改。
使用如下：

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>

using namespace std;

int main()
{
	unordered_map<string, string> dict;
	dict.insert(make_pair("insert", "插入"));
	dict.insert(make_pair("sort", "排序"));
	dict["left"];			 // 插入
	dict["right"] = "右边";  // 插入+修改
	dict["left"] =  "左边";  // 修改

	unordered_map<string, string>::iterator it = dict.begin();
	while (it != dict.end())
	{
		cout << it->first << ":" << it->second << endl;
		++it;
	}
	cout << endl;
	dict.erase("sort");
	for (const auto& e : dict)
	{
		cout << e.first << ":" << e.second << endl;
	}
	return 0;
}

运行结果：

1、支持迭代器就支持范围for，因为范围for的底层就是替换成迭代器。
2、it->这里本质上是因为迭代器重载了operator->，返回的是数据类型的指针，也就是pair<K, V>*，正常应该写成it->->first，但是为了可读性优化成了一个->即可。
这些我们之前都有讲过，这里就不再赘述了。