C++ STL Unorderedset容器的全面教程

发布时间：2023-06-12 13:23:12 所属栏目：语言来源：

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

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，在创建 unordered_set 容器的同时，可以完成初始化操作。比如：
std::unordered_set<std::string> uset{ "http://c.biancheng.net/c/",
"http://c.biancheng.net/java/",
"http://c.biancheng.net/linux/" };
通过此方法创建的 uset 容器中，就包含有 3 个 string 类型元素。

3) 还可以调用 unordered_set 模板中提供的复制（拷贝）构造函数，将现有 unordered_set 容器中存储的元素全部用于为新建 unordered_set 容器初始化。

例如，在第二种方式创建好 uset 容器的基础上，再创建并初始化一个 uset2 容器：
std::unordered_set<std::string> uset2(uset);
由此，umap2 容器中就包含有 umap 容器中所有的元素。

除此之外，C++ 11 标准中还向 unordered_set 模板类增加了移动构造函数，即以右值引用的方式，利用临时 unordered_set 容器中存储的所有元素，给新建容器初始化。例如：
//返回临时 unordered_set 容器的函数
std::unordered_set <std::string> retuset() {
std::unordered_set<std::string> tempuset{ "http://c.biancheng.net/c/",
"http://c.biancheng.net/java/",
"http://c.biancheng.net/linux/" };
return tempuset;
}
//调用移动构造函数，创建 uset 容器
std::unordered_set<std::string> uset(retuset());
注意，无论是调用复制构造函数还是拷贝构造函数，必须保证 2 个容器的类型完全相同。

4) 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：汽车网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!