C++中unordered_set哈希集合的实现

#include <unordered_set>
using namespace std; // 或显式使用 std::unordered_set

#include <iostream>
#include <unordered_set>
#include <vector>

int main() {
    // 1. 默认构造
    unordered_set<int> us1;

    // 2. 初始化列表构造
    unordered_set<int> us2 = {1, 2, 3, 4};

    // 3. 范围构造（从vector初始化）
    vector<int> vec = {5, 6, 7};
    unordered_set<int> us3(vec.begin(), vec.end());

    // 4. 拷贝构造
    unordered_set<int> us4(us2);

    return 0;
}

unordered_set<int> us = {3, 1, 4, 1, 5}; // 重复的1会被自动去重
// 遍历元素（顺序不确定）
for (auto it = us.begin(); it != us.end(); ++it) {
    cout << *it << " "; // 可能输出：3 1 4 5 
}
cout << endl;

// C++11 范围for循环（更简洁）
for (int val : us) {
    cout << val << " "; // 输出顺序与上相同（同一次运行中）
}

unordered_set<string> us = {"apple", "banana"};
cout << "是否为空：" << (us.empty() ? "是" : "否") << endl; // 输出：否
cout << "元素个数：" << us.size() << endl; // 输出：2
cout << "最大容量：" << us.max_size() << endl; // 输出：约1e18（取决于系统）

unordered_set<int> us;

// 插入元素
auto res1 = us.insert(10); 
cout << "插入10：" << (res1.second ? "成功" : "失败") << endl; // 成功

auto res2 = us.insert(10); // 插入重复值
cout << "再次插入10：" << (res2.second ? "成功" : "失败") << endl; // 失败

// 插入多个元素
us.insert({20, 30, 40});

// 删除元素（按值）
int del_count = us.erase(20);
cout << "删除20的个数：" << del_count << endl; // 1

// 删除元素（按迭代器）
auto it = us.find(30); // 先查找元素
if (it != us.end()) {
    us.erase(it); // 删除30
}

// 清空容器
us.clear();
cout << "清空后大小：" << us.size() << endl; // 0

unordered_set<string> fruits = {"apple", "banana", "cherry"};

// 查找元素
auto it = fruits.find("banana");
if (it != fruits.end()) {
    cout << "找到：" << *it << endl; // 找到：banana
} else {
    cout << "未找到" << endl;
}

// 计数（判断存在性）
if (fruits.count("orange") == 1) {
    cout << "存在orange" << endl;
} else {
    cout << "不存在orange" << endl; // 输出此句
}

// C++20 contains
if (fruits.contains("apple")) {
    cout << "存在apple" << endl; // 输出此句
}

unordered_set<int> us;

// 预分配空间（避免频繁重哈希）
us.reserve(1000); // 确保可容纳1000个元素

// 插入元素
for (int i = 0; i < 500; ++i) {
    us.insert(i);
}

cout << "当前负载因子：" << us.load_factor() << endl; // ~0.5（500/1000）
cout << "最大负载因子：" << us.max_load_factor() << endl; // 1.0

// 修改最大负载因子
us.max_load_factor(0.8);
cout << "修改后最大负载因子：" << us.max_load_factor() << endl; // 0.8

#include <string>

struct Person {
    string name;
    int age;

    // 定义相等比较（用于解决哈希碰撞）
    bool operator==(const Person& other) const {
        return name == other.name && age == other.age;
    }
};

// 特化 std::hash 用于 Person（提供哈希函数）
namespace std {
    template<> struct hash<Person> {
        size_t operator()(const Person& p) const {
            // 组合 name 和 age 的哈希值（简单实现）
            size_t h1 = hash<string>()(p.name);
            size_t h2 = hash<int>()(p.age);
            return h1 ^ (h2 << 1); // 哈希组合
        }
    };
}

int main() {
    unordered_set<Person> people;
    people.insert({"Alice", 25});
    people.insert({"Bob", 30});

    // 查找
    Person target = {"Alice", 25};
    if (people.contains(target)) {
        cout << "找到 Alice" << endl;
    }
    return 0;
}