c++中map和unordered_map的差別和使用

需要引入的頭文件不同

map: #include < map >
unordered_map: #include < unordered_map >

內部實現機理不同

  1. map: map內部實現了一個紅黑樹(紅黑樹是非嚴格平衡二叉搜索樹,而AVL是嚴格平衡二叉搜索樹),紅黑樹具有自動排序的功能,因此map內部的所有元素都是有序的,紅黑樹的每一個節點都代表着map的一個元素。因此,對於map進行的查找,刪除,添加等一系列的操作都相當於是對紅黑樹進行的操作。map中的元素是按照二叉搜索樹(又名二叉查找樹、二叉排序樹,特點就是左子樹上所有節點的鍵值都小於根節點的鍵值,右子樹所有節點的鍵值都大於根節點的鍵值)存儲的,使用中序遍歷可將鍵值按照從小到大遍歷出來。
  2. unordered_map: unordered_map內部實現了一個哈希表(也叫散列表,通過把關鍵碼值映射到Hash表中一個位置來訪問記錄,查找的時間複雜度可達到O(1),其在海量數據處理中有着廣泛應用)。因此,其元素的排列順序是無序的。

優缺點以及適用處

map:

優點:

有序性,這是map結構最大的優點,其元素的有序性在很多應用中都會簡化很多的操作

紅黑樹,內部實現一個紅黑書使得map的很多操作在lgn的時間複雜度下就可以實現,因此效率非常的高

缺點:

空間佔用率高,因爲map內部實現了紅黑樹,雖然提高了運行效率,但是因爲每一個節點都需要額外保存父節點、孩子節點和紅/黑性質,使得每一個節點都佔用大量的空間

適用處:對於那些有順序要求的問題,用map會更高效一些


unordered_map:

優點: 因爲內部實現了哈希表,因此其查找速度非常的快
缺點: 哈希表的建立比較耗費時間
適用處:對於查找問題,unordered_map會更加高效一些,因此遇到查找問題,常會考慮一下用unordered_map


總結:

  1. 內存佔有率的問題,就轉化成紅黑樹 VS hash表 , 還是unorder_map佔用的內存要高。
  2. 但是unordered_map執行效率要比map高很多
  3. 對於unordered_map或unordered_set容器,其遍歷順序與創建該容器時輸入的順序不一定相同,因爲遍歷是按照哈希表從前往後依次遍歷的

map詳細用法可以看我的另一篇博客

此外map的前一個元素可以是vector,pair等,即可以存在map<pair<int,int>,int> mymap這樣的聲明,但是不能使用unordered_map<pair<int,int>,int> mymap這樣的聲明。

這裏來看一下map和unordered_map內部元素順序問題:

unordered_map<int, string> myMap = { { 5, "張大" },{ 6, "李五" } };//使用{}賦值
myMap[2] = "李四";  //使用[ ]進行單個插入,若已存在鍵值2,則賦值修改,若無則插入。
myMap.insert(pair<int, string>(3, "陳二"));//使用insert和pair插入

//遍歷輸出+迭代器的使用
auto iter = myMap.begin();//auto自動識別爲迭代器類unordered_map<int,string>::iterator
while (iter != myMap.end())
{
	cout << iter->first << "," << iter->second << endl;
	++iter;
}

輸出順序爲元素插入順序:

這裏注意map或者unordered_map的迭代器都只能++、--,不能使用it+=1,也不能使用mymap.begin()+1這種訪問第二個元素的迭代器。

map<int, string> mymap = { { 5, "張大" },{ 6, "李五" } };//使用{}賦值
mymap[2] = "李四";  //使用[ ]進行單個插入,若已存在鍵值2,則賦值修改,若無則插入。
mymap.insert(pair<int, string>(3, "陳二"));//使用insert和pair插入

//遍歷輸出+迭代器的使用
for (auto x : mymap)//這裏我們換一種循環方式,也可以用迭代器遍歷
{
	cout << x.first << "," << x.second << endl;
}

輸出元素順序按照關鍵字排序:

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