c++的hashset讲解

c++的hashset讲解
HashSet是C++标准模板库（STL）中的一个容器，用于存储唯一的、无序的元素。

它是通过哈希函数实现的，可以快速地插入、查找
和删除元素。

1.哈希函数：哈希函数将元素映射到集合中的一个位置，这个位
置称为哈希桶。

哈希函数的设计要尽量均匀地将元素分配到不同的桶中，以避免碰撞（即多个元素映射到同一个桶中）。

C++的HashSet使
用了默认的哈希函数，也可以自定义哈希函数。

2.冲突解决：由于不同的元素可能映射到同一个桶，因此需要解
决冲突。

HashSet使用链地址法来处理冲突，即每个桶中存储一个链表，相同哈希桶的元素通过链表连接起来。

当插入一个元素时，先计算其
哈希值，然后根据哈希值找到对应的桶，在链表的末尾插入元素。

查
找和删除元素时，也需要按照哈希值找到对应的桶，然后在链表中查
找或删除。

3.时间复杂度：HashSet的插入、查找和删除操作的平均时间复杂度是O(1)。

这是因为哈希函数可以将元素均匀地分散到不同的桶中，
使得链表长度保持在较小的范围内。

然而，在极端情况下，所有元素映射到同一个桶中，此时时间复杂度会退化为O(n)。

4.特点：
-唯一性：HashSet中的元素是唯一的，因为相同的元素不会重复插入。

-无序性：HashSet中的元素没有特定的顺序，插入的顺序和存储的顺序可能不同。

-动态扩容：当元素数量超过哈希桶的负载因子时，HashSet会自动扩容（通常为当前容量的两倍），以保持查询效率。

5.使用方法：在C++中，可以通过包含`<unordered_set>`头文件来使用HashSet。

下面是一些常用的HashSet操作示例：-创建HashSet：
```cpp
#include <unordered_set>
std::unordered_set<int> hashSet; //创建一个空的HashSet
-插入元素：
```cpp
hashSet.insert(10); //插入元素10
hashSet.insert(20); //插入元素20
hashSet.insert(30); //插入元素30
```
-查找元素：
```cpp
if (hashSet.find(20) != hashSet.end()) { //判断元素20是否存在
std::cout << "元素20存在" << std::endl;
} else {
std::cout << "元素20不存在" << std::endl;
```
-删除元素：
```cpp
hashSet.erase(30); //删除元素30 ```
-遍历元素：
```cpp
for (int num : hashSet) {
std::cout << num << " ";
}
std::cout << std::endl;
```
-获取元素数量：
```cpp
std::cout << "HashSet中的元素数量为：" << hashSet.size() << std::endl;
```
-清空HashSet：
```cpp
hashSet.clear(); //清空HashSet中的所有元素
```
总之，HashSet是C++中用于存储唯一的、无序的元素的容器。

它是通过哈希函数实现的，具有快速的插入、查找和删除操作，时间复杂度为O(1)。

在实际使用中，需要注意哈希函数的设计以及处理可能的冲突。