如何将 unordered_set 与自定义结构一起使用？

Question

我想使用带有自定义 struct 的 unordered_set。在我的例子中，自定义 struct 表示欧氏平面中的二维点。我知道应该定义一个散列函数和比较运算符，我已经这样做了，您可以在下面的代码中看到：

struct Point {
    int X;
    int Y;

    Point() : X(0), Y(0) {};
    Point(const int& x, const int& y) : X(x), Y(y) {};
    Point(const IPoint& other){
        X = other.X;
        Y = other.Y;
    };

    Point& operator=(const Point& other) {
        X = other.X;
        Y = other.Y;
        return *this;
    };

    bool operator==(const Point& other) {
        if (X == other.X && Y == other.Y)
            return true;
        return false;
    };

    bool operator<(const Point& other) {
        if (X < other.X )
            return true;
        else if (X == other.X && Y == other.Y)
            return true;

        return false;
    };

    size_t operator()(const Point& pointToHash) const {
        size_t hash = pointToHash.X + 10 * pointToHash.Y;
        return hash;
    };
};

但是，如果我按如下方式定义集合，则会出现以下错误：

unordered_set<Point> mySet;

Error C2280 'std::hash<_Kty>::hash(const std::hash<_Kty> &)': attempting to reference a deleted function

我错过了什么？

Answer 1

std::unordered_set 的第二个模板参数是用于散列的类型。并且在您的情况下将默认为 std::hash<Point> ，这不存在。所以你可以使用 std::unordered_set<Point,Point> 如果散列器是相同的类型。

或者，如果您不想指定散列器，请为 Point 定义 std::hash 的特化，然后删除成员函数并在特化的 operator()，或从 std::hash 特化中调用成员函数。

#include <unordered_set>

struct Point {
    int X;
    int Y;

    Point() : X(0), Y(0) {};
    Point(const int& x, const int& y) : X(x), Y(y) {};
    Point(const Point& other){
        X = other.X;
        Y = other.Y;
    };

    Point& operator=(const Point& other) {
        X = other.X;
        Y = other.Y;
        return *this;
    };

    bool operator==(const Point& other) const {
        if (X == other.X && Y == other.Y)
            return true;
        return false;
    };

    bool operator<(const Point& other) {
        if (X < other.X )
            return true;
        else if (X == other.X && Y == other.Y)
            return true;

        return false;
    };

    // this could be moved in to std::hash<Point>::operator()
    size_t operator()(const Point& pointToHash) const noexcept {
        size_t hash = pointToHash.X + 10 * pointToHash.Y;
        return hash;
    };

};

namespace std {
    template<> struct hash<Point>
    {
        std::size_t operator()(const Point& p) const noexcept
        {
            return p(p);
        }
    };
}


int main()
{
    // no need to specify the hasher if std::hash<Point> exists
    std::unordered_set<Point> p;
    return 0;
}

Demo

Answer 2

虽然上述解决方案可以让您编译代码，但请避免对点使用哈希函数。有一个由 b 参数化的一维子空间，y = -x/10 + b 线上的所有点都将具有相同的哈希值。你最好使用 64 位哈希，其中前 32 位是 x 坐标，低 32 位是 y 坐标（例如）。看起来像

uint64_t hash(Point const & p) const noexcept
{
    return ((uint64_t)p.X)<<32 | (uint64_t)p.Y;
}

Answer 3

我想通过提供更多提示来扩展：

对于您的 struct，您既不需要定义 operator= 也不需要定义 Point(const Point& other)，因为您（重新）实现了默认行为。

您可以通过删除 if 子句来简化 operator==，如下所示：

bool operator==(const Point& other) { return X == other.X && Y == other.Y; };

你的operator<有一个错误：在else if子句中，你returntrue如果两点相等。这违反了 strict weak ordering 的要求。因此，我建议改用下面的代码：
```
bool operator<(const Point& other) { return X < other.X || (X == other.X && Y < other.Y); };
```

此外，由于 C++11, you can use lambda expressions 而不是定义哈希和比较函数。这样，如果不需要，则无需为 struct 指定任何运算符。将所有内容放在一起，您的代码可以编写如下：

struct Point {
    int X, Y;

    Point() : X(0), Y(0) {};
    Point(const int x, const int y) : X(x), Y(y) {};
};

int main() {
    auto hash = [](const Point& p) { return p.X + 10 * p.Y; };
    auto equal = [](const Point& p1, const Point& p2) { return p1.X == p2.X && p1.Y == p2.Y; };
    std::unordered_set<Point, decltype(hash), decltype(equal)> mySet(8, hash, equal);

    return 0;
}

但是，正如 , your hash function might not be the best one. Another way to handcraft a hash function 中所解释的那样：

auto hash = [](const Point& p) { return std::hash<int>()(p.X) * 31 + std::hash<int>()(p.Y); };

可以找到更通用的散列解决方案的想法 here。

Code on Ideone

如何将 unordered_set 与自定义结构一起使用？

How can I use an unordered_set with a custom struct?

c++

c++11

struct

set

unordered-set