C++ STL unordered_map用法

在C++11中,unordered_map作为一种关联容器,替代了hash_map,unordered_map的底层实现是hash表,所以被称为无序关联容器。

不管是map还是unordered_map都是一种 key-map(value) 映射的容器,提供非常高的查找效率,下面我们来了解unordered_map的用法。

预备知识

在讲解unordered_map之前,我们先得了解一些预备知识:

元素类型

除常用的语言内置类型以外,unordered_map的元素类型大致有以下几种:

  • value_type : unordered_map元素类型,这种类型的形式为 key-map类型,key和map的类型都是模板类型。
  • key_type : key,模板类型
  • mapped_type :map,即我们常说的value,模板类型
  • pair类型 :pair类型也是STL中的常用类型,原型为template <class T1, class T2> struct pair;由于unordered_map使用的就是Key-Map匹配对,所以在这里使用比较多。

概念

  • 插槽:英文为bucket,又可以翻译成桶。在hash表中,hash函数通常返回一个整型(或无符号整型)元素,对应hash表的数组下标,但是数组类型通常为指针指向一片内存或者是一个链表头,对应许多元素,就像一个桶可以装很多元素,这里称为插槽。

构造函数

explicit unordered_map ( size_type n = N,const hasher& hf = hasher(),const key_equal& eql = key_equal(),const allocator_type& alloc = allocator_type() );

这个构造函数接受无参数构造

  • n:为hash表的最小插槽数,如果未指定,将会被自动确定(取决于特定的库实现,并不固定)
  • hf:hash函数,因为底层实现是hash表,必然就有hash函数,STL提供了非常全面的不同类型的hash函数实现,也可以自己实现hash函数。
  • key_equal:判断两个key对象的hash值相等以确定查找的命中,STL提供了大部分的不同类型的key_equal实现,同样也可以实现hash函数
  • alloc:容易使用的内存构造器,可选择不同的内存构建方式

explicit unordered_map ( const allocator_type& alloc );

指定unordered_map的构造器


template <class InputIterator>
unordered_map ( InputIterator first, InputIterator last,size_type n = N,const hasher& hf = hasher(),const key_equal& eql = key_equal(),const allocator_type& alloc = allocator_type() );

接收输入迭代器构造方式,将迭代器指向的元素区间进行复制构造


unordered_map ( const unordered_map& ump );
unordered_map ( const unordered_map& ump, const allocator_type& alloc );

复制构造,第二个可指定构造器


unordered_map ( unordered_map&& ump );
unordered_map ( unordered_map&& ump, const allocator_type& alloc );

移动构造方式,这个C++11中新支持的特性,移动构造方式提供临时变量的引用,即右值引用的功能,&表示左值引用,&&表示右值引用。


unordered_map ( initializer_list<value_type> il,size_type n = N,const hasher& hf = hasher(),const key_equal& eql = key_equal(),const allocator_type& alloc = allocator_type() );

以传入列表的形式构造

示例:

std::unordered_mapstd::string,std::string strmap( {{"name","downey"},{"age","500"}} );


成员函数

at()

mapped_type& at ( const key_type& k );
const mapped_type& at ( const key_type& k ) const;

根据Key值查找容器内元素,并返回map元素的引用。

示例:

std::unordered_map<std::string,int> mymap={"key",111};
map.at("key")=123;
map.at("key")+=123;

begin()

iterator begin() noexcept;
const_iterator begin() const noexcept;
local_iterator begin ( size_type n );
const_local_iterator begin ( size_type n ) const;

指向容器内第一个元素的迭代器。迭代器访问元素时,it->first对应key,it->second对应map(value).

end()

iterator end() noexcept;
const_iterator end() const noexcept;
local_iterator end (size_type n);
const_local_iterator end (size_type n) const;

指向容器内最后一个元素的后一个位置的迭代器。

bucket()

size_type bucket ( const key_type& k ) const;

以key值寻找元素在容器中的位置。

示例:

str_map map1;
map1.insert({"downey","hello"});
cout<<map1.bucket (it->first)<<endl;
output:
2

从返回值可以看出,即使是插入的第一个元素,位置也不一定是1,这跟容器的hash实现相关。

bucket_count()

size_type bucket_count() const noexcept;

返回hash表的插槽值个数,这个函数的值对应构造函数中的n(最小插槽数)参数。

max_bucket_count()

size_type max_bucket_count() const noexcept;

返回容器所能支持的最大插槽数,根据平台不同而不同,一般是一个非常大的数字。

bucket_size()

size_type bucket_size ( size_type n ) const;

这个函数返回每个插槽中的元素数量。

cbegin()

const_iterator cbegin() const noexcept;
const_local_iterator cbegin ( size_type n ) const;

返回const类型的第一位置迭代器

cend()

返回const类型的最后一个位置的下一位置的迭代器。

clear()

void clear() noexcept;

删除容器内所有元素。

count()

size_type count ( const key_type& k ) const;

某个key值对应的map(value)值的数量,因为unordered_map不允许重复元素,所以返回值总是0或1

emplace()

template <class... Args>
pair<iterator, bool> emplace ( Args&&... args );

如果key元素是唯一的,在unordered_map中插入新元素,使用Args作为元素构造函数的参数来构造这个新元素。参数为右值引用。

示例:

mymap.emplace ("NCC-1701", "J.T. Kirk");

即可插入相应的map元素

emplace_hint()

template <class... Args>
iterator emplace_hint ( const_iterator position, Args&&... args );

与emplace()操作一致,position参数则是提供一个建议搜索位置的起点的提示,可以优化执行时间。

empty()

bool empty() const noexcept;

判断容器是否为空,返回bool值

erase()

iterator erase ( const_iterator position );
size_type erase ( const key_type& k );
iterator erase ( const_iterator first, const_iterator last );

根据不同的索引擦除插槽中的元素.

find()

iterator find ( const key_type& k );
const_iterator find ( const key_type& k ) const;

查找函数,通过key查找一个元素,返回迭代器类型。

get_allocator()

allocator_type get_allocator() const noexcept;

返回容器目前使用的内存构造器。

hash_function()

hasher hash_function() const;

获取hash容器当前使用的hash函数

insert()

pair<iterator,bool> insert ( const value_type& val );

直接插入元素类型,返回pair类型,返回值pair第一元素是插入元素迭代器,第二元素表示操作是否成功

template <class P>
pair<iterator,bool> insert ( P&& val );

移动插入方式,可以传入右值插入

iterator insert ( const_iterator hint, const value_type& val );

用户给出一个插入起点以优化查找时间

template

iterator insert ( const_iterator hint, P&& val );

template

void insert ( InputIterator first, InputIterator last );

复制型插入,将(first,last]所包含的内容全部复制插入

void insert ( initializer_list<value_type> il );

插入一个列表形式的元素

key_eq()

key_equal key_eq() const;

获取key equal函数,key_equal函数为判断key值是否匹配,在一般情况下,hash函数并不能保证每一个输入对应一个独一无二的输出,可能多个输入会对应同一个输出,这就是hash冲突。可能一个槽内同时由多个元素,这时候就需要使用key_equal来进行进一步判断。

load_factor()

float load_factor() const noexcept;

load factor在中文中被翻译成负载因子,负载因子是容器中元素数量与插槽数量之间的比例。即:

load_factor = size / bucket_count

max_load_factor()

float max_load_factor() const noexcept;
void max_load_factor ( float z );

第一个函数是查询目前容器最大的负载因子,默认为1。

第二个函数是进行最大的负载因子的设置。

max_size()

size_type max_size() const noexcept;

容器可支持的元素最大数量,linux平台下,使用4.8.5的STL库中这个值是:268435455

'='运算符重载

unordered_map& operator= ( const unordered_map& ump );
unordered_map& operator= ( unordered_map&& ump );
unordered_map& operator= ( intitializer_list<value_type> il );

以不同方式对容器进行赋值。

'[]'操作符重载

mapped_type& operator[] ( const key_type& k );
mapped_type& operator[] ( key_type&& k );

[]操作符重载,使得容易可以通过map[Key]的方式进行索引。

rehash()

void rehash( size_type n );

重建hash表,将插槽的数量扩展的n,如果n小于目前插槽数量,这个函数并不起作用。

reserve()

void reserve ( size_type n );

将容器的插槽数设置成最适合n个元素的情况,这样可以避免多次rehash和直接rehash空间的浪费。

与rehash相比,这个函数由用户给一个插槽数量建议值,由系统去分配空间,而rehash则是指定容器的插槽值

size()

size_type size() const noexcept;

返回当前容器中元素的个数

swap()

void swap ( unordered_map& ump )

交换两个容器的内容,两个容器的类型必须一致,但大小可以不同。

好了,关于C++ STL unordered_map 的API的用法讨论就到此为止啦,如果朋友们对于这个有什么疑问或者发现有文章中有什么错误,欢迎留言

原创博客,转载请注明出处!

祝各位早日实现项目丛中过,bug不沾身.

C++ STL hash表用法的更多相关文章

  1. 深入了解STL中set与hash_set,hash表基础

    一,set和hash_set简介 在STL中,set是以红黑树(RB-Tree)作为底层数据结构的,hash_set是以哈希表(Hash table)作为底层数据结构的.set可以在时间复杂度为O(l ...

  2. STL之map应用 +hash表(51nod 1095)

    题目:Anigram单词 题意:给出词典,再给出一些单词,求单词的Anigram数量. 思路:先将字串转换成哈希表,然后再用map链接. hash表构造方法汇总:http://www.cnblogs. ...

  3. Hash表题目整数hash-HDOJ1425(转载)

      哈希表(散列表)的基本原理:使用一个下标范围比较大的数组来存储元素,一般通过设计一个函数(哈希函数,即散列函数),使得每个元素的关键字都与一个函数值(即数组下标)相对应,然后用该数组单元来存储对应 ...

  4. C++中的STL中map用法详解(转)

    原文地址: https://www.cnblogs.com/fnlingnzb-learner/p/5833051.html C++中的STL中map用法详解   Map是STL的一个关联容器,它提供 ...

  5. 计蒜客 成绩统计 (Hash表)

    链接 : Here! 思路 : 如果用 $STL$ 的 $map$ 或者是使用 $unordered\underline{}map$ 的话是会 $T$ 的, 所以得手写一个 $hash表$. 其实这个 ...

  6. hash表的理解

    哈希表 先从数组说起 任何一个程序员,基本上对数组都不会陌生,这个最常用的数据结构,说到它的优点,最明显的就是两点: 简单易用,数组的简易操作甚至让大多数程序员依赖上了它,在资源富足的情况下,我们甚至 ...

  7. 第9章:LeetCode--算法:HASH表

    哈希表(Hash table,也叫散列表),关键值K和内容的映射表,通过映射函数实现,hashtable(key,value) 进行查询的时候,就是使用哈希函数将关键码key转换为对应的数组下标,并定 ...

  8. Linux-c glib库hash表GHashTable介绍

    百度云glib  链接:https://pan.baidu.com/s/1W9qdlMKWRKIFykenTVuWNQ 密码:ol6y hash表是一种提供key-value访问的数据结构,通过指定的 ...

  9. hash表长度优化证明

    hash表冲突的解决方法一般有两个方向: 一个是倾向于空间换时间,使用向量加链表可以最大程度的在节省空间的前提下解决冲突. 另外一个倾向于时间换空间,下面是关于这种思路的一种合适表长度的证明过程: 这 ...

随机推荐

  1. PAT-2019年冬季考试-甲级 7-2 Block Reversing (25分) (链表转置)

    7-2 Block Reversing (25分)   Given a singly linked list L. Let us consider every K nodes as a block ( ...

  2. EasyNVR网页摄像机无插件H5、谷歌Chrome直播方案中使用Onvif协议控制视频设备预置位转动

    EasyNVR支持预置位控制,包括转到指定预置位,设置指定预置位,删除指定预置位.预置位在安防领域有较为普遍的应用,可以进行很多既定位置的跳转,很方便.之前我们说过如何用Onvif协议进行设备的发现, ...

  3. JAVA中用StopWatch计算代码耗时的方法

    StopWatch翻译过来的意思就是秒表,其作用也就像我们平时使用的秒一样.spring中就有提供这个工具类(org.springframework.util.StopWatch). 日常开发中,经常 ...

  4. DL Practice:Cifar 10分类

    Step 1:数据加载和处理 一般使用深度学习框架会经过下面几个流程: 模型定义(包括损失函数的选择)——>数据处理和加载——>训练(可能包括训练过程可视化)——>测试 所以自己写代 ...

  5. idea springboot启动报SLF4J:Failed to load class “org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder”

    <dependency> <groupId>org.slf4j</groupId> <artifactId>slf4j-simple</artif ...

  6. identity server4

    dotnet new -i identityserver4.templates   添加模板

  7. 资源对象的池化, java极简实现,close资源时,自动回收

    https://www.cnblogs.com/piepie/p/10498953.html 在java程序中对于资源,例如数据库连接,这类不能并行共享的资源对象,一般采用资源池的方式进行管理. 资源 ...

  8. Python-07-高阶函数

    一.定义 默认满足以下两个条件中的一个就是高阶函数: 函数的传入参数是一个函数名 函数的返回值是一个函数名 二.map函数 map接收两个参数,一个函数和一个Iterable,map将接收到的函数作用 ...

  9. Go语言【数据结构】数组

    数组 简介 数组是具有相同唯一类型的一组已编号且长度固定的数据项序列,这种类型可以是任意的原始类型例如整形.字符串或者自定义类型.数组形式 numbers[0], numbers[1] ..., nu ...

  10. 解决:[ERROR] Error executing Maven. [ERROR] 1 problem was encountered while building the effective set

    1. 报错如下: [ERROR] Error executing Maven. [ERROR] 1 problem was encountered while building the effecti ...