实现原理 

unordered_set 在 C++ 标准库中是基于哈希表（Hash Table）的数据结构实现的。哈希表是一种通过散列函数将键（在这里是 unordered_set 中的元素）映射到一个固定大小数组的不同桶（buckets）中的数据结构。每个桶可以包含多个元素，当两个或更多的元素散列到同一个桶时，通常使用链表或其他冲突解决策略来存储这些元素。在查找、插入和删除操作时，首先计算元素的哈希值，然后直接定位到对应的桶进行操作。

常用操作

• 插入：通过 insert 函数添加元素，如果元素已存在，则不执行插入操作。

std::unordered_set<int> mySet;
mySet.insert(10);
mySet.insert({20, 30});

• 查找：使用 find 函数确定元素是否存在，返回指向元素的迭代器或 end() 表示未找到。

if (mySet.find(20) != mySet.end()) {// 元素20存在于集合中
}

• 删除：erase 函数用于移除指定元素或者范围内的元素。

mySet.erase(10);
auto it = mySet.find(20);
if (it != mySet.end()) {mySet.erase(it);
}

• 判断空集：使用 empty() 函数检查容器是否为空。

if (mySet.empty()) {// 集合为空
}

• 大小获取：调用 size() 获取容器中元素的数量。
• 清除所有元素：clear() 函数用来清空整个容器。

特性及应用场景

• 特性：

  • 无序：元素在容器中的顺序与插入顺序无关，且每次遍历可能得到不同的顺序。
  • 唯一性：保证集合内没有重复元素，对于尝试插入的重复值，不会实际增加新元素。
  • 高效性：平均情况下，插入、删除和查找操作的时间复杂度为 O(1)，取决于哈希函数的质量以及负载因子。

• 应用场景：

  • 当需要快速查询某个元素是否存在时，例如字词过滤、去重处理等。
  • 实现“集合”概念的应用，如数学上的集合运算（并集、交集、差集）。
  • 快速查找大量数据中唯一的成员资格验证。

相关容器及其区别

• set：同样是标准库中的关联容器，但它是有序的，内部采用红黑树实现。因此，set 中的元素始终按照某种排序规则排列，而 unordered_set 不保证任何排序。由于有序性的维护，set 的插入、删除和查找操作在最坏情况下的时间复杂度都是 O(log n)，但在有序遍历方面更高效。
• unordered_multiset 和 multiset：这两种容器允许元素重复出现，unordered_multiset 对应于无序版本，而 multiset 是有序版本。

总结来说，unordered_set 是为了提供快速的无序唯一元素集合操作而设计的容器，在不需要维持元素顺序且重视效率的情况下是一个很好的选择。