unordered系列关联式容及应用例题

Posted 2022-12-10 遥远的歌s

在C++98中，STL提供了底层为红黑树结构的一系列关联式容器，在查询时效率可达到 ，即最差情况下 需要比较红黑树的高度次，当树中的节点非常多时，查询效率也不理想。最好的查询是，进行很少的比较次 数就能够将元素找到，因此在C++11中，STL又提供了4个unordered系列的关联式容器(unordered_map，unordered_set，unordered_multimap，unordered_multiset)这四个容器与红黑 树结构的关联式容器使用方式基本类似，只是其底层结构不同，主要对unordered_map和 unordered_set进行介绍。

unordered_map

相关函数接口说明
bool empty() const ————检测unordered_map是否为空
size_t size() const ————获取unordered_map的有效元素个数
operator[] ————————返回与key对应的value，没有一个默认值
begin———————— 返回unordered_map第一个元素的迭代器
end ———————— 返回unordered_map最后一个元素下一个位置的迭代器
cbegin ————————返回unordered_map第一个元素的const迭代器
cend ————————返回unordered_map最后一个元素下一个位置的const迭代器
insert ————————向容器中插入键值对
erase ————————删除容器中的键值对
void clear() ——————清空容器中有效元素个数
void swap(unordered_map&) ——————交换两个容器中的元素
size_t bucket_count()const ————返回哈希桶中桶的总个数
size_t bucket_size(size_t n)const ————返回n号桶中有效元素的总个数
size_t bucket(const K& key) ————返回元素key所在的桶号

unordered_map使用

void test()

  unordered_map<int,int> um;
  //insert插入
  um.insert(make_pair(1,2));
  //um.insert(make_pair(1,6));key值一样不会插入
  um.insert(make_pair(6, 1));
  um.insert(make_pair(10, 1));
  um.insert(make_pair(2, 1));	
  um.insert(make_pair(15, 1));
  um.insert(make_pair(8, 1));
  //operator[]插入
  um[9] = 10;//9为key值，10为value值
  //operator[]修改
  um[10] = 5;//将key为10的键值对中的value修改为5
  //unordered_map迭代器使用
  um.erase(6);//删除key值为6的键值对
  unordered_map<int,int>::iterator uit = um.begin();
  while(uit != um.end())
  
    cout<<uit->first<<" "<<uit->second<<endl;
    uit++;
  
  bool flag = um.empty();//判空

例题
重复n次的元素
参考代码

int repeatedNTimes(vector<int>& A) 
        unordered_map<int,int> um;
        size_t n = A.size()/2;
        for(auto& e:A)
            um[e]++;
        for(auto&ch:um)
        
            if(ch.second == n)
                return ch.first;
        
        return 0;
    

unordered_set介绍

unordered_set的函数接口和unordered_map的函数接口较类似，这里就不再多说，唯一值得注意的是，unoredered_set中的key既是key值也是valude值。并且unordered_set中没用operator[]操作
使用举例

void test1()

  unordered_set<int> us;
  //insert插入
  us.insert(1);
  us.insert(2);
  us.insert(3);
  us.insert(4);
  us.insert(5);
  us.erase(3);
  us.erase(3)//删除操作
  //unordered_set的迭代器使用
  unordered_set<int>::iterator usit = us.begin();
  while(usit != us.end())
  
    cout<<*usit<<endl;
    usit++;
  
  //判空
  bool flag = us.empty();

例题
两个数组的交集
参考代码

vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) 
        unordered_set<int> s1;
        for(auto&e : nums1)
            s1.insert(e);
        unordered_set<int> s2;
        for(auto&e : nums2)
            s2.insert(e);
        vector<int> ans;
        for(auto& e : s1)
        
            if(s2.find(e) != s2.end())
                ans.push_back(e);
        
        return ans;
    

unordered系列的关联式容器之所以效率比较高，是因为其底层使用了哈希结构，哈希结构将在后续介绍。