C++ 11 STL unordered_multiset容器
unordered_multiset 容器大部分的特性都和 unordered_set 容器相同,包括:
- unordered_multiset 不以键值对的形式存储数据,而是直接存储数据的值;
- 该类型容器底层采用的也是哈希表存储结构,它不会对内部存储的数据进行排序;
- unordered_multiset 容器内部存储的元素,其值不能被修改。
和 unordered_set 容器不同的是,unordered_multiset 容器可以同时存储多个值相同的元素,且这些元素会存储到哈希表中同一个桶(本质就是链表)上。
读者可以这样认为,unordered_multiset 除了能存储相同值的元素外,它和 unordered_set 容器完全相同。
另外值得一提的是,实现 unordered_multiset 容器的模板类并没有定义在以该容器名命名的文件中,而是和 unordered_set 容器共用同一个<unordered_set>
头文件,并且也位于 std 命名空间。
创建C++ unordered_multiset容器
unordered_multiset 容器类模板的定义如下:
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_multiset;
需要说明的是,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。
参数 | 含义 |
---|---|
Key | 确定容器存储元素的类型,如果读者将 unordered_multiset 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_multiset 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> | 用于指定 unordered_multiset 容器判断元素值相等的规则。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。 |
总之,如果 unordered_multiset 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。
1) 调用 unordered_multiset 模板类的默认构造函数,可以创建空的 unordered_multiset 容器。比如:
std::unordered_multiset<std::string> umset;
由此,就创建好了一个可存储 string 类型值的 unordered_multiset 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_multiset 容器的同时,可以进行初始化操作。比如:
std::unordered_multiset<std::string> umset{ "http://c.biancheng.net/c/", "http://c.biancheng.net/java/", "http://c.biancheng.net/linux/" };
通过此方法创建的 umset 容器中,内部存有 3 个 string 类型元素。
3) 还可以调用 unordered_multiset 模板中提供的复制(拷贝)构造函数,将现有 unordered_multiset 容器中存储的元素全部用于为新建 unordered_multiset 容器初始化。
例如,在第二种方式创建好 umset 容器的基础上,再创建并初始化一个 umset2 容器:
std::unordered_multiset<std::string> umset2(umset);
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_multiset 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_multiset 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_multiset 容器的函数 std::unordered_multiset <std::string> retumset() { std::unordered_multiset<std::string> tempumset{
"http://c.biancheng.net/c/", "http://c.biancheng.net/java/", "http://c.biancheng.net/linux/" }; return tempumset; } //调用移动构造函数,创建 umset 容器 std::unordered_multiset<std::string> umset(retumset());
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_multiset 类模板提供的迭代器,在现有 unordered_multiset 容器中选择部分区域内的元素,为新建 unordered_multiset 容器初始化。例如:
//传入 2 个迭代器, std::unordered_multiset<std::string> umset2(++umset.begin(), umset.end());
通过此方式创建的 umset2 容器,其内部就包含 umset 容器中除第 1 个元素外的所有其它元素。
C++ unordered_multimap容器的成员方法
成员方法 | 功能 |
---|---|
begin() | 返回指向容器中第一个元素的正向迭代器。 |
end(); | 返回指向容器中最后一个元素之后位置的正向迭代器。 |
cbegin() | 和 begin() 功能相同,只不过其返回的是 const 类型的正向迭代器。 |
cend() | 和 end() 功能相同,只不过其返回的是 const 类型的正向迭代器。 |
empty() | 若容器为空,则返回 true;否则 false。 |
size() | 返回当前容器中存有元素的个数。 |
max_size() | 返回容器所能容纳元素的最大个数,不同的操作系统,其返回值亦不相同。 |
find(key) | 查找以值为 key 的元素,如果找到,则返回一个指向该元素的正向迭代器;反之,则返回一个指向容器中最后一个元素之后位置的迭代器(如果 end() 方法返回的迭代器)。 |
count(key) | 在容器中查找值为 key 的元素的个数。 |
equal_range(key) | 返回一个 pair 对象,其包含 2 个迭代器,用于表明当前容器中值为 key 的元素所在的范围。 |
emplace() | 向容器中添加新元素,效率比 insert() 方法高。 |
emplace_hint() | 向容器中添加新元素,效率比 insert() 方法高。 |
insert() | 向容器中添加新元素。 |
erase() | 删除指定元素。 |
clear() | 清空容器,即删除容器中存储的所有元素。 |
swap() | 交换 2 个 unordered_multimap 容器存储的元素,前提是必须保证这 2 个容器的类型完全相等。 |
bucket_count() | 返回当前容器底层存储元素时,使用桶(一个线性链表代表一个桶)的数量。 |
max_bucket_count() | 返回当前系统中,容器底层最多可以使用多少桶。 |
bucket_size(n) | 返回第 n 个桶中存储元素的数量。 |
bucket(key) | 返回值为 key 的元素所在桶的编号。 |
load_factor() | 返回容器当前的负载因子。所谓负载因子,指的是的当前容器中存储元素的数量(size())和使用桶数(bucket_count())的比值,即 load_factor() = size() / bucket_count()。 |
max_load_factor() | 返回或者设置当前 unordered_map 容器的负载因子。 |
rehash(n) | 将当前容器底层使用桶的数量设置为 n。 |
reserve() | 将存储桶的数量(也就是 bucket_count() 方法的返回值)设置为至少容纳count个元(不超过最大负载因子)所需的数量,并重新整理容器。 |
hash_function() | 返回当前容器使用的哈希函数对象。 |
注意,和 unordered_set 容器一样,unordered_multiset 模板类也没有重载 [ ] 运算符,没有提供 at() 成员方法。不仅如此,无论是由哪个成员方法返回的迭代器,都不能用于修改容器中元素的值。
参考C语言中文网-STL-unordered_multiset