首页 > 后端开发 > C++ > 正文

c++中如何使用unordered_map_unordered_map哈希表应用详解

裘德小鎮的故事
发布: 2025-09-24 11:36:01
原创
543人浏览过
unordered_map是基于哈希表的键值对容器,提供平均O(1)查找效率,支持自定义键类型和哈希函数,适用于频次统计、缓存、存在性判断等场景。

c++中如何使用unordered_map_unordered_map哈希表应用详解

在C++中,unordered_map 是一个基于哈希表实现的关联容器,用于存储键值对(key-value pairs),提供平均情况下 O(1) 的查找、插入和删除效率。它定义在 <unordered_map> 头文件中,是 STL 的重要组成部分。下面详细介绍其用法及常见应用场景。

基本语法与常用操作

unordered_map 的模板定义如下:

std::unordered_map<Key, T>

其中 Key 是键类型,T 是值类型。常用操作包括:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 插入元素:使用 insert() 或直接通过下标 []
  • 访问元素:通过 key 使用 [] 或 at()
  • 查找元素:使用 find() 判断是否存在
  • 删除元素:erase(key) 或 erase(iterator)
  • 判断是否为空:empty()
  • 获取大小:size()

示例代码:

AppMall应用商店
AppMall应用商店

AI应用商店,提供即时交付、按需付费的人工智能应用服务

AppMall应用商店 56
查看详情 AppMall应用商店
#include <iostream>
#include <unordered_map>
using namespace std;

int main() {
unordered_map<string, int> ageMap;

// 插入数据<br>
ageMap["Alice"] = 25;<br>
ageMap.insert({"Bob", 30});<br><br>

// 查找并访问<br>
if (ageMap.find("Alice") != ageMap.end()) {<br>
    cout << "Alice's age: " << ageMap["Alice"] << endl;<br>
}<br><br>

// 遍历输出<br>
for (const auto& pair : ageMap) {<br>
    cout << pair.first << " - " << pair.second << endl;<br>
}<br><br>

return 0;<br>
登录后复制

}

自定义类型作为键的处理

如果想用自定义类型(如结构体)作为 unordered_map 的键,必须提供两个内容:

  • 哈希函数:继承 std::hash 或特化
  • 相等比较:重载 operator== 或指定 EqualKey

例如定义一个表示点的结构体:

struct Point {
int x, y;
bool operator==(const Point& other) const {
return x == other.x && y == other.y;
}
};

// 自定义哈希函数
struct HashPoint {
size_t operator()(const Point& p) const {
return hash<int>{}(p.x) ^ (hash<int>{}(p.y) << 1);
}
};

// 使用自定义类型作为键
unordered_map<Point, string, HashPoint> pointLabel;

常见应用场景

1. 统计频次
非常适合用于统计字符串或数字出现次数。

unordered_map<string, int> count;
for (string word : words) {
count[word]++;
}

2. 缓存机制
可以用 key 存储输入参数,value 存结果,实现简单记忆化搜索或函数缓存。

3. 判断存在性
比 vector 或 list 更快地判断某个 key 是否已存在。

4. 构建邻接表(图)
当节点编号不是连续整数时,可用 unordered_map<string, vector<string>> 表示图结构。

性能注意事项

虽然 unordered_map 平均性能优秀,但也有需要注意的地方:

  • 最坏情况下的查找时间可能退化到 O(n),尤其是哈希冲突严重时
  • 不保证元素有序(与 map 不同)
  • 频繁插入删除可能导致桶重新分配,影响性能
  • 可调用 rehash() 或 reserve() 提前分配空间以提升性能

例如预分配空间避免频繁 rehash:

unordered_map<int, string> data;
data.reserve(1000); // 预留至少容纳1000个元素的空间

基本上就这些。掌握 unordered_map 的使用能显著提升程序效率,特别是在需要快速查找的场景中。合理设计哈希函数、避免不必要的拷贝、注意内存使用,可以让它发挥最大作用。

以上就是c++++中如何使用unordered_map_unordered_map哈希表应用详解的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

c++速学教程(入门到精通)
c++速学教程(入门到精通)

c++怎么学习?c++怎么入门?c++在哪学?c++怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了c++速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载
来源:php中文网
本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn
最新问题
开源免费商场系统广告
热门教程
更多>
最新下载
更多>
网站特效
网站源码
网站素材
前端模板
关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新 English
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送
PHP中文网APP
随时随地碎片化学习

Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号