c++11 标准模板（STL）（std::unordered_multimap）

Posted 2023-04-06 繁星璀璨G

定义于头文件 <unordered_map>

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

unordered_multimap 是无序关联容器，支持等价的关键（一个 unordered_multimap 可含有每个关键值的多个副本）和将关键与另一类型的值关联。 unordered_multimap 类支持向前迭代器。搜索、插入和移除拥有平均常数时间复杂度。

元素在内部不以任何特定顺序排序，而是组织到桶中。元素被放进哪个桶完全依赖于其关键的哈希。这允许到单独元素的快速访问，因为哈希一旦计算，则它指代元素被放进的准确的桶。

不要求此容器的迭代顺序稳定（故例如 std::equal 不能用于比较二个 std::unordered_multimap ），除了关键比较等价（以 key_eq() 为比较器比较相等）的每组元素在迭代顺序中组成相接的子范围，它亦可用 equal_range() 访问。

迭代器

返回指向容器第一个元素的迭代器

std::unordered_multimap<Key,T,Hash,KeyEqual,Allocator>::begin, 
std::unordered_multimap<Key,T,Hash,KeyEqual,Allocator>::cbegin

iterator begin() noexcept;		(C++11 起)
const_iterator begin() const noexcept;		(C++11 起)
const_iterator cbegin() const noexcept;		(C++11 起)

返回指向容器首元素的迭代器。

若容器为空，则返回的迭代器将等于 end() 。

 

参数

（无）

返回值

指向首元素的迭代器。

复杂度

常数。

 

返回指向容器尾端的迭代器

std::unordered_multimap<Key,T,Hash,KeyEqual,Allocator>::end, 
std::unordered_multimap<Key,T,Hash,KeyEqual,Allocator>::cend

iterator end() noexcept;		(C++11 起)
const_iterator end() const noexcept;		(C++11 起)
const_iterator cend() const noexcept;		(C++11 起)

返回指向容器末元素后一元素的迭代器。

此元素表现为占位符；试图访问它导致未定义行为。

参数

（无）

返回值

指向后随最后元素的迭代器。

复杂度

常数。

 

调用示例

#include <iostream>
#include <forward_list>
#include <string>
#include <iterator>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <unordered_map>
#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<Cell, string> &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()

    auto generate = []()
    
        int n = std::rand() % 10 + 110;
        Cell celln, n;
        return std::pair<Cell, string>(cell, std::to_string(n));
    ;

    std::unordered_multimap<Cell, string, CHash, CEqual> unordered_multimap1;
    while (unordered_multimap1.size() < 5)
    
        unordered_multimap1.insert(generate());
    
    std::cout << "unordered_multimap1:   ";
    std::copy(unordered_multimap1.begin(), unordered_multimap1.end(),
              std::ostream_iterator<std::pair<Cell, string>>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    std::cout << std::endl;


    //返回指向容器首元素的迭代器。
    //若容器为空，则返回的迭代器将等于 end() 。
    //返回指向容器首元素的迭代器。若容器为空，则返回的迭代器将等于 end() 。
    //返回指向容器末元素后一元素的迭代器。此元素表现为占位符；试图访问它导致未定义行为。
    std::cout << "unordered_multimap1 const_iterator:    ";
    for (std::unordered_multimap<Cell, string, CHash, CEqual>::const_iterator cit =
                unordered_multimap1.cbegin(); cit != unordered_multimap1.cend(); cit++)
    
        std::cout << *cit << " ";
    
    std::cout << std::endl;
    std::cout << std::endl;


    for (std::unordered_multimap<Cell, string, CHash, CEqual>::iterator it =
                unordered_multimap1.begin(); it != unordered_multimap1.end(); it++)
    
        it->second = std::to_string(std::rand() % 10 + 110);
    
    std::cout << "unordered_multimap1:   ";
    std::copy(unordered_multimap1.begin(), unordered_multimap1.end(),
              std::ostream_iterator<std::pair<Cell, string>>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    return 0;

输出

 

STL 标准模板库

　　STL（Standard Template Library，标准模板库），

 

组成：

　　STL可分为容器(containers)、迭代器(iterators)、空间配置器(allocator)、配接器(adapters)、算法(algorithms)、仿函数(functors)六个部分。

 

容器部分主要由头文件<vector>,<list>,<deque>,<set>,<map>,<stack>和<queue>组成。对于常用的一些容器和容器适配器（可以看作由其它容器实现的容器），可以通过下表总结一下它们和相应头文件的对应关系。

序列式容器	向量(vector) 连续存储的元素<vector> 列表(list) 由节点组成的双向链表，每个结点包含着一个元素<list> 双端队列(deque) 连续存储的指向不同元素的指针所组成的数组<deque>
容器适配器	栈(stack) 后进先出的值的排列 <stack> 队列(queue) 先进先出的值的排列 <queue> 优先队列(priority_queue) 元素的次序是由作用于所存储的值对上的某种谓词决定的的一种队列 <queue>
关联式容器	集合(set) 由节点组成的红黑树，每个节点都包含着一个元素，节点之间以某种作用于元素对的谓词排列，没有两个不同的元素能够拥有相同的次序 <set> 多重集合(multiset) 允许存在两个次序相等的元素的集合 <set> 映射(map) 由{键，值}对组成的集合，以某种作用于键对上的谓词排列 <map> 多重映射(multimap) 允许键对有相等的次序的映射 <map>

 

迭代器 在STL中很常见，用于联系算法和容器，几乎STL提供的所有算法都是通过迭代器存取元素序列进行工作的，每一个容器都定义了其本身所专有的迭代器，用以存取容器中的元素。

迭代器部分主要由头文件<utility>,<iterator>和<memory>组成。<utility>是一个很小的头文件，它包括了贯穿使用在STL中的几个模板的声明，<iterator>中提供了迭代器使用的许多方法，而对于<memory>的描述则十分的困难，它以不同寻常的方式为容器中的元素分配存储空间，同时也为某些算法执行期间产生的临时对象提供机制,<memory>中的主要部分是模板类allocator，它负责产生所有容器中的默认分配器。

 

算法

算法部分主要由头文件<algorithm>，<numeric>和<functional>组成。<algorithm>是所有STL头文件中最大的一个（尽管它很好理解），它是由一大堆模版函数组成的，可以认为每个函数在很大程度上都是独立的，其中常用到的功能范围涉及到比较、交换、查找、遍历操作、复制、修改、移除、反转、排序、合并等等。<numeric>体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数，包括加法和乘法在序列上的一些操作。<functional>中则定义了一些模板类，用以声明函数对象。