map和unordered_map性能对比

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本文对比了一亿int数据下，手撸HashMap、STL unordered_map及传统map的性能。手撸HashMap在插入和查询时间上显著优于STL版本，内存占用相近。测试环境为Ubuntu14.04.5LTS，gccversion4.8.4。

最近遇到一个查找对应关系的需求，第一时间想到map，但是千万级的数据，于是使用了unordered_map。时间降低了3倍左右。
但是偶然看见网上有有人说手撸一个hashmap，最基本的链式的，都要比unordered_map要快，于是试了一下。

发现STL写的还挺有意思的。写说下和STL的对比。

手撸hashmapSTL-unordered_map
底层实现vector<slit>Node**
扩展表素数表总元素大小除负载因子/两倍桶大小/下一个素数
hash函数(n ^ 0xdeadbeef) % curTableSize;FNV-1a
初始大小5310
扩展条件数据量大于桶大小数据量大于桶大小

其实实现都差不多，但是测试出来的数据却很有意思。

测试情况：

一亿的int数据

Ubuntu 14.04.5 LTS

gcc version 4.8.4

mapunordered_map手撸hash_map
插入时间(ms)1892645544219055
查询时间(ms)98428157962590
内存占用(M)457942014590

不知道为啥会快，也不知道为啥unordered_map内存占用会低。。。

看了源码，感觉实现的差不多啊，盲猜可能缺少了边界检查和类似的保障机制吧。

测试代码放在git上。

https://github.com/xixihahag/hash

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若非常高频查询(100个元素以上，unordered_map都会比map快)，内部元素可非有序，数据大超过1k甚至几十万上百万时候就要考虑使用unordered_map(元素上千万上亿时4GB的内存就要担心内存不足了,需要数据库存储过程挪动到磁盘中)。频繁的查询用hash_map效率会高一些，c++11中的unordered_map查询效率会更高一些，但是内存占用比hash_map稍微大点。新版的hash_map都是unordered_map了，这里只说unordered_map和map.
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如下图，我们删除30，会导致查找20失败，当我们给每个位置加⼀个状态标识{EXIST,EMPTY,DELETE} ，删除30就可以不用删除值，而是把状态改为 DELETE ，那么查找20时是遇到 EMPTY 才能停止，就可以找到20。一个好的哈希函数应该让N个关键字被等概率的均匀的散列分布到哈希表的M个空间中，但是实际中却很难做到，但是我们要尽量往这个方向去考量设计。如果往左走回绕到哈希表尾，用减，比如3-9，到5的位置停下，-6 + M,M == 11, -6 + M = 5。蓝色的四个位置连续冲突。
map unordered_map 性能对比
qixiang2013的专栏
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结论如下： Release模式下： 1. 容量为10的时候，查找效率：map > unordered_map > hash_map 2. 容量为100的时候，查找效率：map = unordered_map > hash_map 3. 容量为1000的时候，查找效率：unordered_map > hash_map > 4倍map 4. 容量为1万的时候，查找效率：hash_map > unordered_map > 4倍map 5. 容量为10万的时候
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unordered_map和map查找效率问题
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std::unordered_map是C++标准库中的一个关联容器，它可以存储一组键值对，并且支持快速的查找、插入和删除操作。class Ty,std::hash是一个模板类，它接受一个类型参数T，用于指定需要哈希的对象类型。还提供了一个函数调用运算符（operator()），用于计算对象的哈希值。perator()接受一个常量引用key，用于指定需要计算哈希值的对象。它返回一个类型的哈希值，表示对象在哈希表中的桶位置。实现一个哈希函数。
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unordered中文翻译即 “无序的” ,自然地，unordered_map也就是不排序的map的意思。unordered_set与set和unordered_map与map是可以类比的，它们的区别大致是一样的。unordered_map在c++11加入的标准模板库，c++11以前是无法使用unordered_map、unordered_set、auto、stoi等标准模板的。unordered_map包含在unordered_map头文件中，即如果想要使用时，引入下面代码即可。
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（2）unordered_map实际上是hash_map的实现，理论上它的查询复杂度是O(1)；（4）不要求有顺序的访问所有元素的情况下，我们应该尽量使用unordered_map；（3）当数据量不大，且我们需要有序的访问键值对时，可以考虑使用map；(1)map底层是采用红黑树实现的，它的查询复杂度是O(lgn)；一万个元素插入，两者性能相差一倍。
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测试结果 Release模式下： 查找效率：unordered_map ≈ hash_map > map std::map 的效率远小于 unordered_map 和 hash_map Debug模式下： 1. 查找效率：hash_map > unordered_map > map 2. 随着容量的增加，hash_map, unordered_map的查找效率有所降低，但浮动不大毕竟是常量级别。map的效率直线下降.... 详细数据见本文下方的 [测试过程记录](测试过程记录)
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需要引入的头文件不同 map: #include < map > unordered_map: #include < unordered_map > 内部实现机理不同 map： map内部实现了一个红黑树（红黑树是非严格平衡二叉搜索树，而AVL是严格平衡二叉搜索树），红黑树具有自动排序的功能，因此map内部的所有元素都是有序的，红黑树的每一个节点都代表着map的一个元素。因此，对于map进行的查找，删除，添加等一系列的操作都相当于是对红黑树进行的操作。map中的元素是按照二叉搜索树（
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