unordered_multiset emplace_hint() 函数在C++ STL中
在C++ STL(标准模板库)中,有一个非常有用的数据结构叫做unordered_multiset(无序多重集合)。虽然名字有点长,但实际上它和我们平常使用的set十分相似,都可以用来存储一组没有固定顺序的元素。不同的是,在unordered_multiset中,一个元素可以出现多次。
为了更加方便地操作unordered_multiset,C++ STL中提供了很多函数来操作它,包括:emplace_hint()、count()、find()等等。在本文中,我们将会重点讲解最常用、最方便的emplace_hint()函数,并且会详细介绍它的用法和实现原理。
emplace_hint()函数的定义和用法
unordered_multiset的emplace_hint()函数用来在容器内插入一个元素,并且可以指定插入位置的提示(hint),以此来提高插入元素的效率。它的定义如下:
iterator emplace_hint(const_iterator position, Args... args);
其中,position是一个迭代器,用来指定插入位置的提示。Args… args是模板参数,用来表示插入的元素类型和对应的构造函数参数。这个函数的返回值是一个迭代器,指向插入的元素。
要使用emplace_hint()函数,首先需要创建一个unordered_multiset对象,并且在其中插入一些元素。下面是一个简单的示例代码:
#include <iostream>
#include <unordered_set>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
unordered_multiset<string> my_set;
my_set.emplace("apple");
my_set.emplace("banana");
my_set.emplace("orange");
my_set.emplace("apple");
for (auto it = my_set.begin(); it != my_set.end(); ++it)
cout << *it << " ";
cout << endl;
return 0;
}
在这个示例中,我们创建了一个unordered_multiset
在插入元素时,我们可以使用emplace()函数来插入元素,这个函数和emplace_hint()函数类似,只不过它没有了插入位置的提示。下面是使用emplace()函数来插入元素的示例代码:
my_set.emplace("peach");
my_set.emplace("pear");
现在我们已经有了一个已经插入了一些元素的unordered_multiset对象,下面让我们来看看如何使用emplace_hint()函数来插入新的元素,并提高插入元素的效率。
auto it = my_set.emplace_hint(my_set.begin(), "peach");
这行代码的作用是在my_set容器的begin()位置前插入一个值为”peach”的元素。需要注意的是,在使用emplace_hint()函数时,我们需要提供一个迭代器作为插入位置的提示。在这个例子中,我们使用了my_set.begin(),也就是容器的第一个位置作为插入提示。
emplace_hint()函数的实现原理
在前面的例子中,我们已经对emplace_hint()函数的用法有了一个初步的了解。但是,要更深入地了解这个函数,我们还需要探究一下它的实现原理。
首先,当我们调用emplace_hint()函数插入一个新元素时,unordered_multiset容器会根据插入位置的提示,来尽可能地减少元素重新排列的次数。这对于unordered_multiset这种数据结构来说,是非常重要的,因为它不保证元素的顺序,而且在插入元素时,可能会引起hash表(unordered_multiset底层数据结构)的重建。如果没有插入位置的提示,unordered_multiset在进行元素重新排列时,会从容器的begin()位置开始重新排列所有元素。这样会导致元素的重新hashing和重新排序,影响插入操作的效率。
而当我们使用emplace_hint()函数时,提供的迭代器position就可以给容器一个插入位置的提示,从而避免了元素的不必要重排和hashing。unordered_multiset容器会将新元素直接插入到position指向的位置,从而避免了对其他元素的重新排序。
不过需要注意的是,由于unordered_multiset是一种哈希表,它的插入操作与元素相对存储位置无关,所以提供一个不恰当的插入位置的提示反而会降低插入操作的效率。所以,在使用emplace_hint()函数时,推荐使用与原始位置相邻的位置作为插入位置的提示,来提高插入操作的效率。
结论
在本文中,我们重点讲解了C++ STL中unordered_multiset的emplace_hint()函数,介绍了它的用法和实现原理。通过本文的介绍,我们可以发现,emplace_hint()函数可以帮助开发者更加方便地在unordered_multiset中插入新元素,并且可以有效地提高插入操作的效率。
总的来说,unordered_multiset是一个非常实用的数据结构,它可以用来存储一组没有固定顺序的元素,而且还可以用于在O(1)时间内查找元素。如果你在开发中需要存储一组无序元素,并且需要快速插入和查找操作,那么unordered_multiset是一个非常值得尝试的选择。