C++ unordered_set XXX in read-only object

本文探讨了如何在C++中使用unordered_set来存储包含计数信息的元素,并解决了一个关键问题:如何更新这些元素的计数字段而不违反unordered_set的规则。通过将计数字段标记为mutable或者使用unordered_map作为替代方案,文章提供了实用的解决方案。

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还是使用struct作为unordered_set的数据结构,假设我们有如下代码:

struct SentimentWord {
  string word;
  int count;
};


size_t SentimentWordHash::operator () (const SentimentWord &sw) const {
  return hash<string>()(sw.word);
}


bool operator == (SentimentWord const &lhs, SentimentWord const &rhs){
  if(lhs.word.compare(rhs.word) == 0){
    return true;
  }
  return false;
} 

int main()
{
//...
//...
    unordered_set<SentimentWord, SentimentWordHash> positiveWords;
    unordered_set<SentimentWord, SentimentWordHash>::iterator iter;
    iter = positiveWords.find(temp);
    if(iter != positiveWords.end()){
      iter->count++;
    }
}

理论上说,unordered_set中的key一旦插入是不可修改的:

In an unordered_set, the value of an element is at the same time its key, that identifies it uniquely. Keys are immutable, therefore, the elements in an unordered_set cannot be modified once in the container - they can be inserted and removed, though.

考虑到底层红黑树的结构,修改key将会改变整个红黑树的构造。不过,我们已经将unordered_set的hasher设置为用户自定义,并且只使用其中的string成员作为hash函数的输入。

为了解决这个问题,可以做如下修改:

struct SentimentWord {
  string word;
  mutable int count;//使用mutable修饰
};

也可以使用unordered_map把count作为value。

参考

https://stackoverflow.com/questions/16452378/how-to-make-an-iterator-to-a-read-only-object-writable-in-c

<think>好的,用户想比较和理解C++unordered_map和unordered_set的用法及区别。我需要先回顾这两个容器的基本概念和它们的不同之处。根据之前提供的引用内容,记得unordered_map是键值对的哈希表,而unordered_set是唯一元素的哈希集合。它们的内部结构不同,一个是存储键值对,另一个只存储键。 首先,应该从定义和用途入手。unordered_map用于需要通过键快速查找值的场景,而unordered_set用于需要快速判断元素是否存在的场景。接下来需要比较它们的头文件、初始化方式、常用操作,比如插入、查找、遍历等。 然后要讨论它们的区别,比如存储内容的不同,是否有序,内存占用,以及性能上的差异。比如,unordered_map的每个元素是pair,而set是单个值。同时,根据引用[4],它们的迭代器类型也不同,一个是单向,另一个可能也是单向?需要确认引用中的内容。引用[4]提到unordered_map和unordered_set使用单向迭代器,而map和set是双向的。这点要明确。 另外,要提到它们的共同点,比如都不排序,都是基于哈希表,查询效率O(1)等。需要引用相关的引用资料,比如引用[5]提到unordered_set基于哈希表,时间复杂度低,但内存消耗多。而unordered_map类似。 用户可能需要代码示例来理解用法。所以需要分别给出unordered_map和unordered_set的代码示例,比如如何插入元素、遍历、查找元素是否存在。根据引用[3]中的例子,可以改编成两个容器的示例,比如展示unordered_map如何存储键值对,set如何插入元素并检查存在性。 还要注意它们的API差异,比如unordered_map使用[]运算符来访问元素,而set没有这样的操作。查找时,map用find返回迭代器,而set的find也是返回迭代器,但元素是单个值。count方法在map中用来检查键是否存在,在set中检查元素是否存在,但通常返回0或1,因为元素唯一。 最后,总结它们的适用场景,比如当需要键值对存储时用unordered_map,当只需要存储唯一元素并快速判断存在性时用unordered_set。同时,比较它们与有序版本(map和set)的区别,比如是否有序、性能差异等,但用户的问题集中在unordered版本,所以重点在两者的对比。 需要确保回答结构清晰,分点说明用法、区别、代码示例,以及相关问题。可能需要检查引用是否正确,比如引用[4]提到它们的迭代器类型和实现版本,这些都可以在区别部分引用。</think>### C++ unordered_map vs unordered_set 用法与区别详解 #### 一、核心概念与用途 1. **unordered_map** - 基于哈希表实现,存储$key-value$键值对,提供$O(1)$时间复杂度的查找效率[^4] - 适用于需要快速通过键访问对应值的场景,如缓存系统、词频统计等 2. **unordered_set** - 基于哈希表实现,存储**唯一**元素的集合,提供$O(1)$时间复杂度的成员存在性检查[^5] - 适用于去重操作、集合运算(如交集、并集)等场景 #### 二、代码用法对比 ##### 1. 基本操作示例 ```cpp #include <unordered_map> #include <unordered_set> // unordered_map 示例 void map_demo() { std::unordered_map<std::string, int> word_count; word_count["apple"] = 5; // 插入键值对 word_count.insert({"banana", 3}); if(word_count.find("apple") != word_count.end()) { // 查找键 std::cout << "Apple count: " << word_count["apple"]; // 输出值 } } // unordered_set 示例 void set_demo() { std::unordered_set<int> unique_nums; unique_nums.insert(42); // 插入元素 unique_nums.insert(42); // 重复插入无效 if(unique_nums.count(42) > 0) { // 检查元素存在性 std::cout << "42 exists"; } } ``` ##### 2. 遍历方式差异 ```cpp // unordered_map遍历键值对 for(auto& pair : word_count) { std::cout << pair.first << ": " << pair.second << std::endl; // 输出键值 } // unordered_set遍历元素 for(auto& num : unique_nums) { std::cout << num << std::endl; // 直接输出元素值 } ``` #### 三、核心区别总结 | 特性 | unordered_map | unordered_set | |---------------------|------------------------|------------------------| | **存储内容** | 键值对(pair) | 单个元素 | | **元素访问** | 支持[]运算符 | 无[]访问 | | **内存占用** | 较高(需存储键值对) | 较低 | | **典型操作** | find(key)/count(key) | find(value)/count(value) | | **迭代器解引用结果**| pair类型 | 直接元素值 | | **数据冗余** | 允许值重复,键唯一 | 元素完全唯一 | #### 四、选择依据 1. 需要建立**映射关系**时选择`unordered_map`(如电话簿) 2. 需要**快速存在性检查**时选择`unordered_set`(如敏感词过滤) 3. 需要保证元素有序时选择有序版本`map/set`(时间复杂度升至$O(\log n)$)[^4] #### 五、性能注意事项 - 两者插入/查找平均时间复杂度为$O(1)$,但最坏情况(哈希冲突严重)可能退化为$O(n)$ - 可通过`load_factor()`和`rehash()`优化哈希表性能[^3] - unordered系列容器遍历顺序不可预测,与插入顺序无关[^2]
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