`std
::unordered_
map` 是 C++ 标准模板库（
STL）中提供的基于 **哈希表** 实现的关联容器，用于
存储键
值对（key-value pairs），其查找、插入和删除操作的平均时间复杂度为 **O(1)**，最坏情况为 O(n)（哈希冲突严重时）。
它与 `std
::map` 的主要区别是：
- `std
::map` 基于红黑树实现，键有序，时间复杂度为 O(log n)；
- `std
::unordered_
map` 基于哈希表实现，键
无序，平均性能更快。
---
### ✅ 基本特性
| 特性 | 说明 |
|------|------|
| 头文件 | `<
unordered_
map>` |
| 底层结构 | 哈希表（通常使用链地址法处理冲突） |
| 元素顺序 |
无序（
不保证插入顺序或
排序） |
| 键唯一性 | 键
不可重复（若重复插入会覆盖） |
| 性能 | 平均 O(1)，最坏 O(n) |
---
### 🧱 常用成员函数
| 函数 | 功能 |
|------|------|
| `insert({key, value})` | 插入一个键
值对 |
| `operator[key]` | 访问或创建指定键的元素（若
不存在则自动插入默认
值） |
| `find(key)` | 查找键，返回迭代器；找
不到返回 `end()` |
| `erase(key)` | 删除指定键 |
| `count(key)` | 返回 0 或 1（是否包含该键） |
| `size()` / `empty()` | 获取大小和判断是否为空 |
| `clear()` | 清空所有元素 |
---
### 💡 示例代码
```cpp
#include <iostream>
#include <
unordered_
map>
#include <string>
int main() {
// 创建一个
unordered_
map：键为 string，
值为 int
std
::unordered_
map<std
::string, int> ht;
// 插入元素
ht.insert({"apple", 100});
ht.insert(std
::make_pair("banana", 200));
ht["orange"] = 300; // 使用 operator[] 插入或赋
值
// 修改已有键的
值
ht["apple"] = 150;
// 查找并访问元素
if (ht.find("banana") != ht.end()) {
std
::cout << "Found banana
: " << ht["banana"] << std
::endl;
}
// 遍历输出所有元素（注意：顺序是
不确定的）
std
::cout << "\nAll elements
:\n";
for (const auto& pair
: ht) {
std
::cout << pair.first << " -> " << pair.second << std
::endl;
}
// 检查是否存在某个键
if (ht.count("orange")) {
std
::cout << "Orange is in the
map.\n";
}
// 删除元素
ht.erase("banana");
std
::cout << "\nAfter erasing 'banana'
:\n";
for (const auto& pair
: ht) {
std
::cout << pair.first << " -> " << pair.second << std
::endl;
}
return 0;
}
```
---
### 🔍 输出示例（顺序可能
不同）：
```
Found banana
: 200
All elements
:
apple -> 150
orange -> 300
banana -> 200
Orange is in the
map.
After erasing 'banana'
:
apple -> 150
orange -> 300
```
> 注意：`
unordered_
map`
不保证遍历顺序，因为它是基于哈希分布的。
---
### ⚙️ 自定义类型作为键
如果想用自定义类型（如 `struct Person`）作为键，需要满足两个条件：
1. 提供 **相等比较操作符**（`operator==` 或自定义谓词）；
2. 提供 **哈希函数特化**（重载 `std
::hash`）。
#### 示例：使用 `Person` 作为键
```cpp
#include <iostream>
#include <
unordered_
map>
#include <string>
struct Person {
std
::string name;
int age;
// 必须定义 operator== 用于比较
bool operator==(const Person& other) const {
return name == other.name && age == other.age;
}
};
// 为 Person 类型提供哈希特化
namespace std {
template <>
struct hash<Person> {
size_t operator()(const Person& p) const {
return hash<string>()(p.name) ^ (hash<int>()(p.age) << 1);
}
};
}
int main() {
std
::unordered_
map<Person, std
::string> person
Map;
Person alice{"Alice", 30};
Person bob{"Bob", 25};
person
Map[alice] = "Engineer";
person
Map[bob] = "Designer";
for (const auto& [person, job]
: person
Map) {
std
::cout << person.name << ", " << person.age << " -> " << job << std
::endl;
}
return 0;
}
```
---
### 📌 注意事项
- 如果
不需要修改
值，推荐使用 `find()` 而
不是 `operator[]`，因为后者在键
不存在时会自动插入默认构造的对象。
- 可以通过 `reserve()` 和 `max_load_factor()` 优化性能：
```cpp
ht.reserve(1000); // 预分配空间
ht.max_load_factor(0.5); // 控制负载因子，减少冲突
```
- 线程安全：多个线程读可以，但写操作必须加锁。
---
本文详细介绍了C++标准库中的哈希表容器unordered_map。它通过键值存储元素，允许快速检索，适用于需要高效查找的应用场景。文章解释了unordered_map的主要特点及其与map容器的区别。
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