C++——unordered_map

本文深入探讨了C++中的unordered_map容器,解释了其作为无序映射的工作原理,如何利用散列值快速访问元素,以及与map容器的主要区别。涵盖了查找、插入、遍历等操作,并对比了红黑树和哈希表的不同实现带来的优缺点。

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unordered_map:

无序映射是关联容器,用于存储由键值和映射值组合而成的元素,并允许基于键快速检索各个元素。 
在unordered_map中,键值通常用于唯一标识元素,而映射值是与该键关联的内容的对象。键和映射值的类型可能不同。 
在内部,unordered_map中的元素没有按照它们的键值或映射值的任何顺序排序,而是根据它们的散列值组织成桶以允许通过它们的键值直接快速访问单个元素(具有常数平均时间复杂度)。

在c++11以前要使用unordered_map需要

     #include<tr1/unordered_map>//在unordered_map之前加上tr1库名,

     using namespace std::tr1;//与此同时需要加上命名空间

[查找元素是否存在]
    若有unordered_map<int, int> mp;查找x是否在map中
    方法1:  若存在  mp.find(x)!=mp.end()
    方法2:  若存在  mp.count(x)!=0

[插入数据]
    map.insert(Map::value_type(1,"Raoul"));


[遍历map]
    unordered_map<key,T>::iterator it;
    (*it).first;        //the key value
    (*it).second   //the mapped value
    for(unordered_map<key,T>::iterator iter=mp.begin();iter!=mp.end();iter++)
          cout<<"key value is"<<iter->first<<" the mapped value is "<< iter->second;

    也可以这样
    for(auto& v : mp)
        print v.first and v.second


[与map的区别]

内部实现机理

  • map: map内部实现了一个红黑树,该结构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这样的操作,故红黑树的效率决定了map的效率。
  • unordered_map: unordered_map内部实现了一个哈希表,因此其元素的排列顺序是杂乱的,无序的

优缺点以及适用处

  • map 
    • 优点: 
      • 有序性,这是map结构最大的优点,其元素的有序性在很多应用中都会简化很多的操作
      • 红黑树,内部实现一个红黑书使得map的很多操作在的时间复杂度下就可以实现,因此效率非常的高
    • 缺点: 
      • 空间占用率高,因为map内部实现了红黑树,虽然提高了运行效率,但是因为每一个节点都需要额外保存父节点,孩子节点以及红/黑性质,使得每一个节点都占用大量的空间
    • 适用处,对于那些有顺序要求的问题,用map会更高效一些
  • unordered_map 
    • 优点: 
      • 因为内部实现了哈希表,因此其查找速度非常的快
    • 缺点: 
      • 哈希表的建立比较耗费时间
    • 适用处,对于查找问题,unordered_map会更加高效一些,因此遇到查找问题,常会考虑一下用unordered_map
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