std标准库中 map, set, unordered_map, unordered_set插入方法比较

std标准库中存在 map, set, unordered_map, unordered_set这四种结构，其中map包括key 和 value 组成，set只有key（键值）。unordered_map和unordered_set是通过哈希表（hash）的形式存储数据，以适应更快速的查找。需要注意的是这四种数据结构，在存储列表中都不回出现相同的键值的。

set和unordered_set只能通过insert()函数插入数据，如果set中已经存在该键值，则insert()函数插入失败，不改变set中的值，直接返回

map和unordered_map插入数据的方法大致分为两种:insert()函数插入和直接插入：

如果map/unordered_map中已经存在key，insert()函数则插入失败，不改变map数据，直接返回；直接插入法则会改变value的值。（详细可查看下面的测试代码）

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下面重点介绍insert() 函数。C++ Reference是这样写的: (这里以map为例，其它等同)

std::map::insert

std::pair insert( const value_type& value );	(1)
template< class P > std::pair insert( P&& value );	(2)	(C++11 起)
std::pair insert( value_type&& value );	(3)	(C++17 起)
	(4)
iterator insert( iterator hint, const value_type& value );		(C++11 前)
iterator insert( const_iterator hint, const value_type& value );		(C++11 起)
template< class P > iterator insert( const_iterator hint, P&& value );		(5)	(C++11 起)
iterator insert( const_iterator hint, value_type&& value );		(6)	(C++17 起)
template< class InputIt > void insert( InputIt first, InputIt last );		(7)
void insert( std::initializer_list ilist );		(8)	(C++11 起)
insert_return_type insert(node_type&& nh);		(9)	(C++17 起)
iterator insert(const_iterator hint, node_type&& nh);		(10)	(C++17 起)

若容器尚未含有带等价关键的元素，则插入元素到容器中。

1-3) 插入 value 。重载 (2) 等价于 emplace(std::forward

(value)) ，且仅若 std::is_constructible::value == true 才参与重载决议。

4-6) 插入 value 到尽可能接近，恰好前于(C++11 起) hint 的位置。重载 (4) 等价于 emplace_hint(hint, std::forward

(value)) ，且仅若 std::is_constructible::value == true 才参与重载决议。

7) 插入来自范围 [first, last) 的元素。若范围中的多个元素拥有比较等价的关键，则插入哪个元素是未指定的（待决的 LWG2844 ）。

8) 插入来自 initializer_list ilist 的元素。若范围中的多个元素拥有比较等价的关键，则插入哪个元素是未指定的（待决的 LWG2844 ）。

9) 若 nh 是空的结点把柄，则不做任何事。否则插入 nh 所占有的元素到容器，若容器尚未含有拥有等价于 nh.key() 的关键的元素。若 nh 非空且 get_allocator() != nh.get_allocator() 则行为未定义。

10) 若 nh 是空的结点把柄，则不做任何事并返回尾迭代器。否则，插入 nh 所占有的元素到容器，若容器尚未含有拥有等价于 nh.key() 的关键的元素，并返回指向拥有等于 nh.key() 的关键的元素的迭代器（无关乎插入成功还是失败）。若插入成功，则从 nh 移动，否则它保持该元素的所有权。元素被插入到尽可能接近正好先于 hint 的位置。若 nh 非空且 get_allocator() != nh.get_allocator() 则行为未定义。

没有迭代器或引用被非法化。若插入成功，则在结点把柄保有元素时获得的指向该元素的指针和引用被非法化，而在提取前获得的指向元素的指针和引用变得合法。 (C++17 起)

参数

hint	-	用作搜索开始位置的建议的迭代器 (C++11 前) 指向将插入新元素到其前的位置的迭代器 (C++11 起)
value	-	要插入的值
first, last	-	要插入的元素范围
ilist	-	插入值来源的 initializer_list
nh	-	兼容的结点把柄
类型要求
-InputIt 必须满足遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator) 的要求。

返回值

1-3) 返回由指向被插入元素的迭代器（或阻止插入的元素的迭代器）和指代插入是否发生的 bool 组成的 pair 。

4-6) 返回指向被插入元素的迭代器，或指向阻止插入的元素的迭代器。

7-8) （无）

9) 返回 insert_return_type ，其成员初始化如下：若 nh 为空，则 inserted 为 false ， position 为 end() ，而 node 为空。否则发生插入， inserted 为 true ， position 指向被插入元素，而 node 为空。若插入失败，则 inserted 为 false ， node 拥有 nh 的先前值，而 position 指向拥有等价于 nh.key() 的关键的元素。

10) 若 nh 为空则为尾迭代器，若插入发生则为指向被插入元素的迭代器，而若插入失败则为指向拥有等价于 nh.key() 的关键的元素的迭代器。

简而言之，如果数组列表中没有相同的key值，则成功插入元素。如果已经存在相同的key值，则插入失败，不会改变数组列表。调用insert()函数后返回两个量：1. 插入成功则返回插入的这个元素再数组里面的迭代器，如已经存在相同的key值插入不成功，则返回已有的那个key值的迭代器（也就是阻止插入的元素的迭代器），2. 插入是否成功的标志位。

下面，以unordered_map为例，测试元素插入方法：

#include 
#include 
using namespace std;
int main()
{
    unordered_map hash_map;
    hash_map.insert(std::pair(1, 0.1));
    hash_map.insert(std::pair(2, 0.2));

    //auto的类型为：std::pair::iterator, bool>
    auto flag1 = hash_map.insert(std::pair(3, 0.3)); 
    auto flag2 = hash_map.insert(std::pair(3, 0.5));
    std::cout << hash_map[3] << std::endl; // 输出为0.3
    std::cout << flag1.second << " " << flag1.first->first << " "  << flag1.first->second << std::endl;
    std::cout << flag2.second << " " << flag2.first->first << " "  << flag2.first->second << std::endl;
    hash_map[2] = 1.5; //直接插入方法
    hash_map[2] = 1.8;
    std::cout << hash_map[2] << std::endl; // 输出为1.8
    return true;
}

输出结果：

0.3
1 3 0.3
0 3 0.3
1.8

 

因此我们在做插入数据的时候一定要特别注意，不同的插入方法使用不同的环境中，需要谨慎！！！

另外，需要注意的是，map和set插入数据后，插入的元素会按照key值进行排序存储，而unordered_map和unordered_set既不是排序存储，也不是按照插入顺序存储，二是按照hash表建立规则进行的，具体遍历排列方式还需要学习一下哈希表的知识再来补充。这里以map和unordered_map为例测试：

#include 
#include 

输出结果：（遍历时按照键值从小到大输出）

1 0.2
2 0.3
3 0.1
4 0.4

#include 
#include 
using namespace std;
int main()
{
    unordered_map hash_map;
    hash_map.insert(std::pair(1, 0.3));
    hash_map.insert(std::pair(6, 0.2));
    hash_map.insert(std::pair(3, 0.5));
    hash_map.insert(std::pair(2, 0.1));
    for (auto& item :hash_map )
        std::cout << item.first << " " << item.second << std::endl; // 输出为1.8
    return true;
}

输出结果：

2 0.1
3 0.5
1 0.3
6 0.2