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前言
unordered_map与unordered_set是C++11推出的关联式容器，他们的作用与我们前面学习的map与set差不多一样，唯一不同的是这两个容器相比于map/set数据是无序的；我们从名字也可以看出来，具体上，实际上底层map/set是用的红黑树，而unordered_map/unordered_set是使用哈希来实现的；
一、unordered_set
1、简介
unordered_set也是一种关联式容器，作用主要与我们前面学过的set相同，我们首先看这个类的声明；具体如下；
我们可以看到这个类有四个模板参数，其中后三个都有默认的模板参数，参数一是存入Key的数据类型，与我们之前的set相同；第二个参数是哈希函数，这个以及后面的两个都可以不填，哈希函数会在后面一张写实现的时候进行介绍；
2、构造相关函数
unordered_set的构造相关函数我们用的最多的还是如下几个；分别为无参构造、迭代器区间构造、拷贝构造；当然set也支持赋值重载；
void test_unordered_set1()
{
// 无参默认构造
unordered_set<int> s1;
// 区间构造
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6 };
unordered_set<int> s2(arr, arr + 5);
// 拷贝构造
unordered_set<int> s3(s2);
// 赋值重载
s2 = s1;
}3、容量相关函数
容量相关函数还是如下三个，这三个我们可以一看就懂了，主要还是第一个与第二个函数，第一个是查看容器是否为空，第二个是容器中储存元素个数；
4、修改与查找相关接口
修改相关接口主要是如下四个为主，其他的需要我们拥有右值引用相关知识，暂可不了解；查找主要以find接口为主来学习；
void test_unordered_set2()
{
unordered_set<int> s1;
// 插入接口
s1.insert(2); // 返回值类型：pair<iterator,bool>
s1.insert(5);
s1.insert(3);
s1.insert(1);
s1.insert(7);
// 删除接口
s1.erase(3); // 返回值类型：size_type
// 查找 find
s1.find(5); // 返回值是查找值的迭代器，没找到返回end（）
// 查找个数(在unordered_set中要么返回1要么返回0，因为会去重，unordered_multiset中有意义)
cout << s1.count(3) << endl;
// 清空s1
s1.clear();
// 交换
unordered_set<int> s2;
s1.swap(s2);
}关于insert的返回值是一个pair，该结构的第二个为bool值，记录是否插入成功，第一个记录插入数据迭代器的位置；
5、迭代器
注意，哈希版本的set与map这里都是单向迭代器，因此没有反向迭代器的概念；与set最大的不同是哈希版本是无序的；
void test_unordered_set3()
{
unordered_set<int> s1;
s1.insert(2);
s1.insert(5);
s1.insert(3);
s1.insert(1);
s1.insert(7);
// 迭代器
unordered_set<int>::iterator it = s1.begin();
while (it != s1.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
// 范围for
for (auto& e : s1)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}还有一些别的函数方法在我们后面模拟实现以后自然会用了，所以本文暂不介绍；
二、unordered_map
1、简介
同样unordered_map与map最大区别是无序性，其中map底层是红黑树，而unordered_map底层是哈希；其类声明也如下所示；最大的不同是，这里有五个模板参数，多了一个T，因为unordered_map同样也是KeyValue结构；因此多了一个T，也即是Value；
2、构造相关函数
构造相关我们仅仅只需要会使用默认构造，范围构造，拷贝构造即可，因为大部分都是使用这三个构造；赋值我们仅仅需要会使用第一个拷贝赋值即可；其他有关右值引用知识得到后面了解；
void test_unordered_map1()
{
// 默认构造
unordered_map<int, int> m1;
// 区间构造
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
unordered_map<int, int> m2;
for (auto e : arr)
{
m2.insert(make_pair(e, e));
}
// 拷贝构造
unordered_map<int, int> m3(m2);
// 赋值重载
m2 = m1;
}3、容量相关接口
容量相关接口非常简单，size是返回容器中元素个数，max_size是返回容器最多能存多少个元素（没啥用），empty是查看容器是否为空；
4、迭代器、查找与修改相关接口
这里跟前面unordered_set差不多，我们就融合到一起讲解了，大体用法也差不多；没什么学习成本；
void test_unordered_map2()
{
// 去重
unordered_map<int, int> m1;
// 插入接口，一般为键值对KV结构
m1.insert(make_pair(3, 3)); // 返回值：pair<iterator,bool>
m1.insert(make_pair(7, 7));
m1.insert(make_pair(1, 1));
m1.insert(make_pair(5, 5));
m1.insert(make_pair(3, 3));
// 查找接口
unordered_map<int, int>::iterator it1 = m1.find(5); // 返回5位置的迭代器
// 删除接口 返回值为 size_type （删除元素的个数）
m1.erase(1); // 删除key为1的键值对
// 迭代器遍历
unordered_map<int, int>::iterator it2 = m1.find(5);
while (it2 != m1.end())
{
cout << it2->first << ": " << it2->second << endl;
it2++;
}
cout << endl;
// 范围for自然也就可以了
for (auto& e : m1)
{
cout << e.first << ": " << e.second << endl;
}
cout << endl;
// 交换
unordered_map<int, int> m2;
m1.swap(m2);
// 清空
m2.clear();
}5、方括号接口
与map一样，unordered_map也有对方括号进行重载，而且这里的方括号与map一样，功能多样化，可以插入数据，也可以修改键值对的value，还可以查找某个键值对的value；
void test_unordered_map3()
{
unordered_map<int, int> m1;
m1.insert(make_pair(3, 3));
m1.insert(make_pair(7, 7));
m1.insert(make_pair(1, 1));
m1.insert(make_pair(5, 5));
m1.insert(make_pair(3, 3));
// 查找
cout << m1[3] << endl;
// 修改
m1[3]++;
// 查找
cout << m1[3] << endl;
}三、红黑树系列与哈希系列对比
我们发现set/map与unordered_set/unordered_map在使用方面似乎没有什么区别，我们的红黑树系列会将数据进行排序；接下来我会从两者之间的速度进行比较；测试代码如下；
// 测试代码
void test2()
{
const size_t N = 100000;
unordered_set<int> us;
set<int> s;
vector<int> v;
v.reserve(N);
srand(time(0));
for (size_t i = 0; i < N; ++i)
{
//v.push_back(rand()); // 随机 + 大量重复
//v.push_back(rand()+i); // 随机 + 部分重复
v.push_back(i); // 有序
}
size_t begin1 = clock();
for (auto e : v)
{
s.insert(e);
}
size_t end1 = clock();
cout << "set insert:" << end1 - begin1 << endl;
size_t begin2 = clock();
for (auto e : v)
{
us.insert(e);
}
size_t end2 = clock();
cout << "unordered_set insert:" << end2 - begin2 << endl;
size_t begin3 = clock();
for (auto e : v)
{
s.find(e);
}
size_t end3 = clock();
cout << "set find:" << end3 - begin3 << endl;
size_t begin4 = clock();
for (auto e : v)
{
us.find(e);
}
size_t end4 = clock();
cout << "unordered_set find:" << end4 - begin4 << endl << endl;
cout << "set 插入元素个数" << s.size() << endl;
cout << "unordered_set 插入元素个数" << us.size() << endl << endl;
size_t begin5 = clock();
for (auto e : v)
{
s.erase(e);
}
size_t end5 = clock();
cout << "set erase:" << end5 - begin5 << endl;
size_t begin6 = clock();
for (auto e : v)
{
us.erase(e);
}
size_t end6 = clock();
cout << "unordered_set erase:" << end6 - begin6 << endl << endl;
}我们分别对三种类型的数据进行比较；结果如下
我们不难发现，综合来讲，我们的unordered系类的效率明显远远大于红黑树系列，因为我们unordered系列增删查改的综合效率为O（1）；而红黑树的增删查改的综合效率为
O（log N）；为什么能做到O（1），在我们探究底层原理以后我们就会有大体的认识；