c++ set与unordered set的区别
c++ std中set与unordered_set区别和map与unordered_map区别类似，其底层的数据结构说明如下：
1、set基于红黑树实现，红黑树具有自动排序的功能，因此map内部所有的数据，在任何时候，都是有序的。
2、unordered_set基于哈希表，数据插入和查找的时间复杂度很低，几乎是常数时间，而代价是消耗比较多的内存，无自动排序功能。底层实现上，使用一个下标范围比较大的数组来存储元素，形成很多的桶，利用hash函数对key进行映射到不同区域进行保存。
更详细的区别，如下图：
set与unordered相比：
1、set比unordered_set使用更少的内存来存储相同数量的元素。
2、对于少量的元素，在set中查找可能比在unordered_set中查找更快。
3、尽管许多操作在unordered_set的平均情况下更快，但通常需要保证set在最坏情况下有更好的复杂度(例如insert)。
4、如果您想按顺序访问元素，那么set对元素进行排序的功能是很有用的。
5、您可以用<、<=、>和>=从字典顺序上比较不同的set集。unordered_set集则不支持这些操作。
一般来说，在如下情况，适合使用set：
1、我们需要有序的数据(不同元素)。
2、我们必须打印/访问数据(按排序顺序)。
3、我们需要知道元素的前任/继承者。
一般来说，在如下情况，适合使用unordered_set：
1、我们需要保留一组元素，不需要排序。
2、我们需要单元素访问，即不需要遍历。
3、仅仅只是插入、删除、查找的话。
示例：
set：
Input : 1, 8, 2, 5, 3, 9 Output : 1, 2, 3, 5, 8, 9
unordered_set：
Input : 1, 8, 2, 5, 3, 9 Output : 9 3 1 8 2 5 (顺序依赖于 hash function)
下面再给出一个以vector<int>为key的示例，对比下set与unordered_set：
1 set<vector<int>> s; 2 s.insert({1, 2}); 3 s.insert({1, 3}); 4 s.insert({1, 2}); 5 6 for(const auto& vec:s) 7 cout<<vec<<endl; 8 // 1 2 9 // 1 3
因为vector重载了operator<，因此可以作为set的key。
但是如果直接使用unordered_set<vector<int>> s;则报错，因为vector没有hash函数，需要自己定义一个，可以定义一个类似下面这样的hash函数：
1 struct VectorHash { 2 size_t operator()(const std::vector<int>& v) const { 3 std::hash<int> hasher; 4 size_t seed = 0; 5 for (int i : v) { 6 seed ^= hasher(i) + 0x9e3779b9 + (seed<<6) + (seed>>2); 7 } 8 return seed; 9 } 10 };
接下来这样使用：
1 unordered_set<vector<int>, VectorHash> s; 2 s.insert({1, 2}); 3 s.insert({1, 3}); 4 s.insert({1, 2}); 5 6 for(const auto& vec:s) 7 cout<<vec<<endl; 8 // 1 2 9 // 1 3
或者模板特化struct hash<std::vector<int>>
1 namespace std { 2 template<> 3 struct hash<std::vector<int>> { 4 size_t operator()(const vector<int> &v) const { 5 std::hash<int> hasher; 6 size_t seed = 0; 7 for (int i : v) { 8 seed ^= hasher(i) + 0x9e3779b9 + (seed << 6) + (seed >> 2); 9 } 10 return seed; 11 } 12 }; 13 } 14 15 // usage example 16 void test_unordered_set(){ 17 unordered_set<std::vector<int>> s; 18 s.insert({1, 2}); 19 s.insert({1, 3}); 20 s.insert({1, 2}); 21 for(const auto& vec:s) 22 cout<<vec<<endl; 23 // 1 3 24 // 1 2 25 26 std::hash<int> hasher; 27 cout<<"hasher(99): "<<hasher(99)<<" ,hasher(77): "<<hasher(77)<<endl; 28 // hasher(99): 99 ,hasher(77): 77 29 }
可以看到，在某些情况下，unordered_set的使用门槛还是挺高的。
Input : 1, 8, 2, 5, 3, 9
Output : 1, 2, 3, 5, 8, 9
