【C++】unordered 系列关联式容器

文章目录

1. unordered 系列关联式容器2. unordered_map2.1 unordered_map 的文档介绍2.2 unordered_map 的接口说明 3. unordered_set4. 在线 OJ

1. unordered 系列关联式容器

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 l o g 2 N log_2 N log2​N，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，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，本文中只对 unordered_map 和 unordered_set 进行介绍。

2. unordered_map

2.1 unordered_map 的文档介绍

unordered_map

unordered_map 是存储 <key, value> 键值对的关联式容器，其允许通过 keys 快速的索引到与其对应的 value。在 unordered_map 中，键值通常用于唯一的标识元素，而映射值是一个对象，其内容与此键关联。键和映射值的类型可能不同。在内部，unordered_map 没有对 <key, value> 按照任何特定的顺序排序，为了能在常数范围内找到 key 所对应的 value，unordered_map 将相同哈希值的键值对放在相同的桶中。unordered_map 容器通过 key 访问单个元素要比 map 快，但它通常在遍历元素子集的范围迭代方面效率较低。unordered_map 实现了直接访问操作符（operator[]），它允许使用 key 作为参数直接访问 value。它的迭代器至少是前向迭代器。

2.2 unordered_map 的接口说明

unordered_map 的构造

函数声明	功能介绍
unordered_map	构造不同格式的 unordered_map 对象

unordered_map 的容量

函数声明	功能介绍
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

unordered_map 的迭代器

函数声明	功能介绍
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

unordered_map 的元素访问

函数声明	功能介绍
operator[]	返回 key 对应的 value，没有返回一个默认值

注意：该函数中实际调用哈希桶的插入操作，用参数 key 与 V() 构造一个默认值往底层哈希桶中插入，如果 key 不再哈希桶中，插入成功，返回 V()；插入失败，说明 key 已经在哈希桶中，将 key 对应的 value 返回。

unorder_map 的查询

函数声明	功能介绍
iterator find(const K& key)	返回 key 在哈希桶中的位置
size_t count(const K& key)	返回哈希桶中关键码为 key 的键值对的个数

注意：unordered_map 中 key 是不能重复的，因为 count 函数的返回值最大为 1。

unordered_map 的修改操作

函数声明	功能介绍
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

unordered_map 的桶操作

函数声明	功能介绍
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

3. unordered_set

参见 unordered_set 在线文档说明。

4. 在线 OJ

在长度 2N 的数组中找出重复 N 次的元素

class Solution{public:    int repeatedNTimes(vector<int>& nums)    {        int n = nums.size() / 2;                // 用 unordered_map 统计每个元素出现的次数        unordered_map<int, int> hash;        for (auto& e : nums)        {            ++hash[e];        }// 找出出现次数为 n 的元素个数        for (auto& e : hash)        {            if (e.second == n)            {                return e.first;            }        }        return 0;    }};

两个数组的交集

class Solution{public:    vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2)    {    // 使用 unordered_set 去重        unordered_set<int> us1;        for (auto& e : nums1)        {            us1.insert(e);        }        unordered_set<int> us2;        for (auto& e : nums2)        {            us2.insert(e);        }// 遍历 us1，在 us2 中寻找 us1 的每个元素，如果找到，即为交集        vector<int> ret;        for (auto& e : us1)        {            if (us2.find(e) != us2.end())            {                ret.push_back(e);            }        }        return ret;    }};

两个数组的交集 Ⅱ

class Solution{public:    vector<int> intersect(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2)    {    // 使用 unordered_map 统计次数        unordered_map<int, int> um1;        for (auto& e : nums1)        {            ++um1[e];        }        unordered_map<int, int> um2;        for (auto& e : nums2)        {            ++um2[e];        }// 遍历 um1，在 um2 中查找 um1 的各个元素，并找到该元素出现次数的较小值        vector<int> ret;        for (auto& e : um1)        {            auto it = um2.find(e.first);            if (it != um2.end())            {                // 找较小值                int less = e.second;                if (e.second > (*it).second)                {                    less = (*it).second;                }                // 插入                for (int i = 0; i < less; i++)                {                    ret.push_back(e.first);                }            }        }        return ret;    }};

存在重复元素

class Solution{public:    bool containsDuplicate(vector<int>& nums)    {        unordered_map<int, int> um;        // 我们把 nums 各元素插入到 unordered_map 中        for (auto& e : nums)        {        // 如果在插入之前发现该元素已经存在于 unordered_map 中，说明该元素是重复的            if (um.find(e) != um.end())            {                return true;            }            ++um[e];        }        return false;    }};

两句话中的不常见单词

class Solution{public:    vector<string> uncommonFromSentences(string s1, string s2)    {    // 分析题意，发现要找的单词就是在两个句子中只出现一次的单词        string str = s1 + " " + s2 + " ";        unordered_map<string, int> um;        // 分割字符串入哈希表        int begin = 0, end = 0;        while (begin < str.size())        {            // size_t find (const string& str, size_t pos = 0) const;            end = str.find(" ", begin);            // string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos);            int npos = end - begin;            string key(str, begin, npos);                        ++um[key];            begin = end + 1;        }        // 找到出现次数为 1 的单词        vector<string> ret;        for (auto& e : um)        {            if (e.second == 1)            {                ret.push_back(e.first);            }        }        return ret;    }};

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END

本文链接：https://www.kjpai.cn/news/2024-04-12/157511.html，文章来源：网络cs，作者：利杜鹃，版权归作者所有，如需转载请注明来源和作者，否则将追究法律责任！