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C++ STL unordered_set容器完全战略

发布时间:2022-07-15 15:14:13 所属栏目:语言 来源:互联网
导读:我们知道,C++ 11 为 STL 标准库增添了 4 种无序(哈希)容器,前面已经对 unordered_map 和 unordered_multimap 容器做了详细的介绍,本节再讲解一种无序容器,即 unordered_set 容器。 unordered_set 容器,可直译为无序 set 容器,即 unordered_set 容
  我们知道,C++ 11 为 STL 标准库增添了 4 种无序(哈希)容器,前面已经对 unordered_map 和 unordered_multimap 容器做了详细的介绍,本节再讲解一种无序容器,即 unordered_set 容器。
 
  unordered_set 容器,可直译为“无序 set 容器”,即 unordered_set 容器和 set 容器很像,唯一的区别就在于 set 容器会自行对存储的数据进行排序,而 unordered_set 容器不会。
 
  总的来说,unordered_set 容器具有以下几个特性:
  不再以键值对的形式存储数据,而是直接存储数据的值;
  容器内部存储的各个元素的值都互不相等,且不能被修改。
  不会对内部存储的数据进行排序(这和该容器底层采用哈希表结构存储数据有关,可阅读《C++ STL无序容器底层实现原理》一文做详细了解);
  对于 unordered_set 容器不以键值对的形式存储数据,读者也可以这样认为,即 unordered_set 存储的都是键和值相等的键值对,为了节省存储空间,该类容器在实际存储时选择只存储每个键值对的值。
 
  另外,实现 unordered_set 容器的模板类定义在<unordered_set>头文件,并位于 std 命名空间中。这意味着,如果程序中需要使用该类型容器,则首先应该包含如下代码:
  #include <unordered_set>
  using namespace std;
  注意,第二行代码不是必需的,但如果不用,则程序中只要用到该容器时,必须手动注明 std 命名空间(强烈建议初学者使用)。
 
  unordered_set 容器的类模板定义如下:
  template < class Key,            //容器中存储元素的类型
             class Hash = hash<Key>,    //确定元素存储位置所用的哈希函数
             class Pred = equal_to<Key>,   //判断各个元素是否相等所用的函数
             class Alloc = allocator<Key>   //指定分配器对象的类型
             > class unordered_set;
  可以看到,以上 4 个参数中,只有第一个参数没有默认值,这意味着如果我们想创建一个 unordered_set 容器,至少需要手动传递 1 个参数。事实上,在 99% 的实际场景中最多只需要使用前 3 个参数(各自含义如表 1 所示),最后一个参数保持默认值即可。
 
  表 1 unordered_set模板类定义
  参数 含义
  Key 确定容器存储元素的类型,如果读者将 unordered_set 看做是存储键和值相同的键值对的容器,则此参数则用于确定各个键值对的键和值的类型,因为它们是完全相同的,因此一定是同一数据类型的数据。
  Hash = hash<Key> 指定 unordered_set 容器底层存储各个元素时,所使用的哈希函数。需要注意的是,默认哈希函数 hash<Key> 只适用于基本数据类型(包括 string 类型),而不适用于自定义的结构体或者类。
  Pred = equal_to<Key> unordered_set 容器内部不能存储相等的元素,而衡量 2 个元素是否相等的标准,取决于该参数指定的函数。 默认情况下,使用 STL 标准库中提供的 equal_to<key> 规则,该规则仅支持可直接用 == 运算符做比较的数据类型。
  注意,如果 unordered_set 容器中存储的元素为自定义的数据类型,则默认的哈希函数 hash<key> 以及比较函数 equal_to<key> 将不再适用,只能自己设计适用该类型的哈希函数和比较函数,并显式传递给 Hash 参数和 Pred 参数。至于如何实现自定义,后续章节会做详细讲解。
 
  创建C++ unordered_set容器
  前面介绍了如何创建 unordered_map 和 unordered_multimap 容器,值得一提的是,创建它们的所有方式完全适用于 unordereded_set 容器。不过,考虑到一些读者可能尚未学习其它无序容器,因此这里还是讲解一下创建 unordered_set 容器的几种方法。
 
  1) 通过调用 unordered_set 模板类的默认构造函数,可以创建空的 unordered_set 容器。比如:
  std::unordered_set<std::string> uset;
  如果程序已经引入了 std 命名空间,这里可以省略所有的 std::。
 
  由此,就创建好了一个可存储 string 类型值的 unordered_set 容器,该容器底层采用默认的哈希函数 hash<Key> 和比较函数 equal_to<Key>。
 
  2)  当然,如果不想全部拷贝,可以使用 unordered_set 类模板提供的迭代器,在现有 unordered_set 容器中选择部分区域内的元素,为新建 unordered_set 容器初始化。例如:
  //传入 2 个迭代器,
  std::unordered_set<std::string> uset2(++uset.begin(),uset.end());
  通过此方式创建的 uset2 容器,其内部就包含 uset 容器中除第 1 个元素外的所有其它元素。

(编辑:大连站长网)

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