在C++ STL中使用unordered_map emplace_hint()函数

在C++ STL中使用unordered_map emplace_hint()函数

C++中,unordered_map是一个重要的底层容器,特别适用于处理一些数据映射问题。其内部实现采用哈希表,可以快速查找和插入元素。而emplace_hint()函数则可以在指定位置插入元素,这也是unordered_map的一个重要API之一。

unordered_map的基本使用

在使用unordered_map之前,需要包含头文件 <unordered_map>,然后可以使用以下语句定义一个unordered_map对象。

#include <unordered_map>
using namespace std;
unordered_map<string, int> map1; //定义一个键为string类型,值为int类型的unordered_map

将元素插入到unordered_map中可以使用以下代码:

map1.insert(make_pair("key1", 1)); //插入一对键为"key1",值为1的元素

可以使用以下代码访问已经插入到unordered_map中的元素:

int value = map1["key1"]; //访问键为"key1"的元素,将返回值为1

同时,可以通过以下代码修改已经存在的元素的值:

map1["key1"] = 2; //将键为"key1"的元素的值修改为2

unordered_map中的emplace_hint()函数

在一些情况下,我们需要将新的元素插入到unordered_map中,并且需要插入到指定位置。这个时候,就可以使用emplace_hint()函数。

我们看一下emplace_hint()函数的定义:

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

其中,hint参数就是指定的位置,其实现过程和unordered_map中其他的插入函数很相似。具体实现过程如下:

  1. 从 hint 指向的桶开始寻找空闲位置,并插入新节点,将此节点作为返回值。
  2. 如果当前节点数目超过负载因子所规定的尺寸(bucket_count() × max_load_factor())时,使用新尺寸重构表格。
  3. 将 bucket_count() 个桶的状态信息重新调整,并将元素重新散布到桶中。

由上述的实现过程可知,emplace_hint()函数是一个相对费时的操作,其最好的情况是将元素插入到unordered_map的末尾。因此,建议在使用该函数时,尽量指定插入位置为末尾位置。

下面是一个示例代码,展示如何在unordered_map中使用emplace_hint()函数。

#include <iostream>
#include <unordered_map>

using namespace std;

int main()
{
    unordered_map<int, string> map1;

    map1.emplace(1, "value1");
    map1.emplace(2, "value2");

    auto hint = map1.find(1);
    if (hint == map1.end())
    {
        cout << "Key not found in map" << endl;
        return 0;
    }

    auto it = map1.emplace_hint(hint, make_pair(3, "value3"));

    cout << "Inserted key: " << it->first << ", value: " << it->second << endl;

    return 0;
}

在这个示例代码中,通过map1.emplace()方法先在unordered_map中插入两个元素。然后,使用map1.find()方法找到unordered_map中键为1的元素,并保存为hint变量。最后,使用emplace_hint()方法在元素1前插入键为3,值为”value3″的元素。

示例代码说明

  1. 一个unordered_map对象map1被创建,并使用emplace()方法向其中插入两个元素。
  2. 使用find()方法寻找map1中的键为1的元素,并将找到的元素保存到hint变量中。
  3. 调用emplace_hint()方法,在键为1的位置前插入键为3,值为”value3″的元素。
  4. 最后输出插入的元素的键和值。

运行以上代码,将输出以下内容:

Inserted key: 3, value: value3

可以看到,emplace_hint()函数成功将元素3插入到了键为1的位置前面。

结论

C++ STL中使用unordered_mapemplace_hint()函数可以在指定位置快速插入元素。需要注意的是,在实际使用中应该尽量将插入位置指定为末尾位置,以避免插入操作的时间复杂度过高。

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