当前位置：首页 > news >正文

c++11 标准模板（STL）（std::unordered_set）（二）

news 2025/9/12 18:45:31

定义于头文件 <unordered_set>

template< class Key, class Hash = std::hash<Key>, class KeyEqual = std::equal_to<Key>, class Allocator = std::allocator<Key> > class unordered_set;	(1)	(C++11 起)
namespace pmr { template <class Key, class Hash = std::hash<Key>, class Pred = std::equal_to<Key>> using unordered_set = std::unordered_set<Key, Hash, Pred, std::pmr::polymorphic_allocator<Key>>; }	(2)	(C++17 起)

unordered_set is 是含有 Key 类型唯一对象集合的关联容器。搜索、插入和移除拥有平均常数时间复杂度。

在内部，元素并不以任何特别顺序排序，而是组织进桶中。元素被放进哪个桶完全依赖其值的哈希。这允许对单独元素的快速访问，因为哈希一旦，就准确指代元素被放入的桶。

不可修改容器元素（即使通过非 const 迭代器），因为修改可能更改元素的哈希，并破坏容器。

成员函数

构造 unordered_set

std::unordered_set<Key,Hash,KeyEqual,Allocator>::unordered_set

unordered_set() : unordered_set( size_type(/implementation-defined/) ) {} explicit unordered_set( size_type bucket_count, const Hash& hash = Hash(), const key_equal& equal = key_equal(), const Allocator& alloc = Allocator() );	(1)	(C++11 起)
unordered_set( size_type bucket_count, const Allocator& alloc ) : unordered_set(bucket_count, Hash(), key_equal(), alloc) {} unordered_set( size_type bucket_count, const Hash& hash, const Allocator& alloc ) : unordered_set(bucket_count, hash, key_equal(), alloc) {}	(1)	(C++14 起)
explicit unordered_set( const Allocator& alloc );	(1)	(C++11 起)
template< class InputIt > unordered_set( InputIt first, InputIt last, size_type bucket_count = /implementation-defined/, const Hash& hash = Hash(), const key_equal& equal = key_equal(), const Allocator& alloc = Allocator() );	(2)	(C++11 起)
template< class InputIt > unordered_set( InputIt first, InputIt last, size_type bucket_count, const Allocator& alloc ) : unordered_set(first, last, bucket_count, Hash(), key_equal(), alloc) {}	(2)	(C++14 起)
template< class InputIt > unordered_set( InputIt first, InputIt last, size_type bucket_count, const Hash& hash, const Allocator& alloc ) : unordered_set(first, last, bucket_count, hash, key_equal(), alloc) {}	(2)	(C++14 起)
unordered_set( const unordered_set& other );	(3)	(C++11 起)
unordered_set( const unordered_set& other, const Allocator& alloc );	(3)	(C++11 起)
unordered_set( unordered_set&& other );	(4)	(C++11 起)
unordered_set( unordered_set&& other, const Allocator& alloc );	(4)	(C++11 起)
unordered_set( std::initializer_list<value_type> init, size_type bucket_count = /implementation-defined/, const Hash& hash = Hash(), const key_equal& equal = key_equal(), const Allocator& alloc = Allocator() );	(5)	(C++11 起)
unordered_set( std::initializer_list<value_type> init, size_type bucket_count, const Allocator& alloc ) : unordered_set(init, bucket_count, Hash(), key_equal(), alloc) {}	(5)	(C++14 起)
unordered_set( std::initializer_list<value_type> init, size_type bucket_count, const Hash& hash, const Allocator& alloc ) : unordered_set(init, bucket_count, hash, key_equal(), alloc) {}	(5)	(C++14 起)

从各种数据源构造新容器。可选的以用户提供的 bucket_count 为用于创建的最小桶数，以 hash 为哈希函数，以 equal 为比较关键的函数，和以 alloc 为分配器。

1) 构造空容器。设置 max_load_factor() 为 1.0 。对于默认构造函数，桶数是实现定义的。

2) 构造拥有范围 [first, last) 的内容的容器。设置 max_load_factor() 为 1.0 。若范围中的多个元素拥有比较等价的关键，则插入哪个元素是未指定的（待决的 LWG2844 ）。

3) 复制构造函数。构造拥有 other 内容副本的容器，一同复制加载因子、谓词和哈希函数。若不提供 alloc ，则通过调用 std::allocator_traits<allocator_type>::select_on_container_copy_construction(other.get_allocator()) 获得分配器。

4) 移动构造函数。用移动语义构造拥有 other 内容的容器。若不提供 alloc ，则通过从属于 other 的分配器移动构造获得分配器。

5) 构造拥有 initializer_list init 内容的容器，同 unordered_set(init.begin(), init.end()) 。

参数

alloc	-	用于此容器所有内存分配器的分配器
bucket_count	-	初始化时用的最小桶数。若不指定，则使用实现定义的默认值
hash	-	要用的哈希函数
equal	-	用于此容器所有关键比较的比较函数
first, last	-	复制元素来源的范围
other	-	用作源以初始化容器元素的另一容器
init	-	用以初始化容器元素的 initializer_list
类型要求
- `InputIt` 必须满足遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator) 的要求。

复杂度

1) 常数

2) 平均情况与 first 和 last 间的距离成线性，最坏情况成平方。

3) 与 other 的大小成线性。

4) 常数。若给定 alloc 且 alloc != other.get_allocator() 则为线性。

5) 平均情况与 init 的大小成线性，最坏情况成平方。

异常

对 Allocator::allocate 的调用可能抛出。

注意

在容器移动构造（重载 (4) ）后，指向 other 的引用及迭代器（除了尾迭代器）保持合法，但指代现于 *this 中的元素。当前标准由 [container.requirements.general]/12 中的总括陈述作出此保证，而 LWG 2321 正在考虑更严格的保证。

析构 unordered_set

std::unordered_set<Key,Hash,KeyEqual,Allocator>::~unordered_set

~unordered_set();

(C++11 起)

销毁容器。调用元素的析构函数，然后解分配所用的存储。注意，若元素是指针，则不销毁所指向的对象。

复杂度

与容器大小成线性。

调用示例

#include <iostream>
#include <forward_list>
#include <string>
#include <iterator>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <unordered_set>
#include <time.h>using namespace std;struct Cell
{int x;int y;Cell() = default;Cell(int a, int b): x(a), y(b) {}Cell &operator +=(const Cell &cell){x += cell.x;y += cell.y;return *this;}Cell &operator +(const Cell &cell){x += cell.x;y += cell.y;return *this;}Cell &operator *(const Cell &cell){x *= cell.x;y *= cell.y;return *this;}Cell &operator ++(){x += 1;y += 1;return *this;}bool operator <(const Cell &cell) const{if (x == cell.x){return y < cell.y;}else{return x < cell.x;}}bool operator >(const Cell &cell) const{if (x == cell.x){return y > cell.y;}else{return x > cell.x;}}bool operator ==(const Cell &cell) const{return x == cell.x && y == cell.y;}
};struct myCompare
{bool operator()(const int &a, const int &b){return a < b;}
};std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Cell &cell)
{os << "{" << cell.x << "," << cell.y << "}";return os;
}std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const std::pair<const int, Cell> &pCell)
{os << pCell.first << "-" << pCell.second;return os;
}struct CHash
{size_t operator()(const Cell& cell) const{size_t thash = std::hash<int>()(cell.x) | std::hash<int>()(cell.y);
//        std::cout << "CHash: " << thash << std::endl;return thash;}
};struct CEqual
{bool operator()(const Cell &a, const Cell &b) const{return a.x == b.x && a.y == b.y;}
};int main()
{std::cout << std::boolalpha;std::mt19937 g{std::random_device{}()};srand((unsigned)time(NULL));auto generate = [](){int n = std::rand() % 10 + 100;Cell cell{n, n};return cell;};//1) 构造空容器。设置 max_load_factor() 为 1.0 。对于默认构造函数，桶数是实现定义的。std::unordered_set<Cell, CHash, CEqual> unordered_set1;std::cout << "unordered_set1 is empty " << unordered_set1.empty() << std::endl;std::cout << std::endl;std::vector<Cell> vector1(6);std::generate(vector1.begin(), vector1.end(), generate);std::cout << "vector1:          ";std::copy(vector1.begin(), vector1.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;//2) 构造拥有范围 [first, last) 的内容的容器。//设置 max_load_factor() 为 1.0 。若范围中的多个元素拥有比较等价的关键，则插入哪个元素是未指定的。std::unordered_set<Cell, CHash, CEqual> unordered_set2(vector1.begin(), vector1.end());std::cout << "unordered_set2:   ";std::copy(unordered_set2.begin(), unordered_set2.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;//3) 复制构造函数。构造拥有 other 内容副本的容器，一同复制加载因子、谓词和哈希函数。std::unordered_set<Cell, CHash, CEqual> unordered_set3(unordered_set2);std::cout << "unordered_set3:   ";std::copy(unordered_set3.begin(), unordered_set3.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;//4) 移动构造函数。用移动语义构造拥有 other 内容的容器。//若不提供 alloc ，则通过从属于 other 的分配器移动构造获得分配器。std::unordered_set<Cell, CHash, CEqual> unordered_set4(std::move(unordered_set2));std::cout << "unordered_set4:   ";std::copy(unordered_set4.begin(), unordered_set4.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;//5) 构造拥有 initializer_list init 内容的容器，同 unordered_set(init.begin(), init.end()) 。std::unordered_set<Cell, CHash, CEqual> unordered_set5{generate(), generate(), generate(), generate(), generate(), generate()};std::cout << "unordered_set5:   ";std::copy(unordered_set5.begin(), unordered_set5.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;return 0;
}