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C++ std::unordered_map仅在新元素不存在时插入新元素的最快方法

std::unordered_map 是 C++ 标准库中的一个关联容器,它提供了平均常数时间复杂度的元素查找、插入和删除操作。如果你想要在 std::unordered_map 中仅在新元素不存在时插入新元素,并且希望这是最快的方法,你可以使用 insert 成员函数或者 operator[] 的组合。

使用 insert 成员函数

insert 成员函数会返回一个 pair,其中 first 是指向被插入元素的迭代器(如果插入成功)或指向已经存在的相同键的元素的迭代器(如果插入失败),second 是一个布尔值,指示插入是否成功。

代码语言:txt
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#include <iostream>
#include <unordered_map>

int main() {
    std::unordered_map<int, std::string> myMap;

    // 尝试插入一个新元素
    auto result = myMap.insert(std::make_pair(1, "One"));

    if (result.second) {
        std::cout << "Element inserted successfully." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Element already exists." << std::endl;
    }

    // 尝试插入一个已经存在的元素
    result = myMap.insert(std::make_pair(1, "Another One"));

    if (result.second) {
        std::cout << "Element inserted successfully." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Element already exists." << std::endl;
    }

    return 0;
}

使用 operator[]

operator[] 会检查键是否存在,如果不存在,则会创建一个新的元素并返回其引用。但是,这种方式会默认构造键对应的值,如果你的值类型没有默认构造函数,这将是一个问题。此外,即使元素已经存在,operator[] 也会替换现有的值。

代码语言:txt
复制
#include <iostream>
#include <unordered_map>

int main() {
    std::unordered_map<int, std::string> myMap;

    // 使用 operator[] 插入或更新元素
    myMap[1] = "One";

    // 检查元素是否存在
    if (myMap.find(1) != myMap.end()) {
        std::cout << "Element exists with value: " << myMap[1] << std::endl;
    }

    // 尝试插入一个已经存在的元素,这将更新值
    myMap[1] = "Another One";

    return 0;
}

性能考虑

  • insert 方法通常比 operator[] 更高效,因为它不会默认构造值,也不会在元素已存在时替换值。
  • 如果你的 unordered_map 很大,确保你的哈希函数和桶的数量是优化的,以减少冲突并保持平均常数时间复杂度。

应用场景

  • 当你需要高效地插入新元素并且不关心更新现有元素的值时,使用 insert 是更好的选择。
  • 如果你需要更新现有元素的值,或者你的值类型没有默认构造函数,那么 operator[] 可能更适合。

参考链接

请注意,上述代码示例仅用于说明目的,实际应用中可能需要根据具体情况进行调整。

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