用map对数组进行标记

#include<map>

using namespace std;

const int N=10;

struct node{
    int f[N];
    bool operator < (const node& p) const {
        for(int i=0;i<N;i++){
            if(f[i]==p.f[i]) continue;
            return f[i]<p.f[i];
        }
        return false;
    }
};

int main()
{
    map<node,bool> m;
    node n;
    m[n]=1;
    return 0;
}

 

<think>好的,我现在要介绍一下C++中的unordered_mapmap的区别。首先,我得回忆一下这两个容器的基本概念和它们之间的不同点。 我记得map和unordered_map都是关联容器,用来存储键值对。不过它们的底层实现不同,所以性能和应用场景应该有所区别。map通常是用红黑树实现的,而unordered_map则是哈希表。红黑树是一种自平衡的二叉搜索树,所以map中的元素是有序的,按照键的升序排列。而哈希表则不同,元素的位置由哈希函数决定,所以unordered_map中的元素是无序的。 接下来需要考虑它们的操作复杂度。对于map来说,插入、删除和查找操作的时间复杂度都是O(log n),因为红黑树的高度是对数级别的。而unordered_map的这些操作平均情况下是O(1),最坏情况下是O(n),但这种情况很少发生,除非哈希函数设计得很差,导致大量冲突。 然后是关于使用场景的问题。如果需要元素有序,或者需要按顺序遍历,那肯定选map。如果只是需要快速访问元素,对顺序没有要求,unordered_map会更高效。比如,统计词频的时候,如果不需要按字典序输出,用unordered_map更好,因为插入和查找更快。 还有内存占用方面,哈希表可能会有更多的内存开销,因为需要维护桶和可能的冲突处理结构,而红黑树的结构相对紧凑一些。不过具体情况可能因实现而异,这点可能需要进一步查证。 另外,键的类型也有影响。map要求键类型支持比较操作(即<运算符),而unordered_map需要键类型支持哈希函数和相等比较。所以,如果自定义类型作为键,可能需要提供哈希函数或者比较函数。 举个例子,如果我要用自定义的结构体作为键,用map的话需要重载<运算符,而用unordered_map的话需要特化std::hash或者提供一个哈希函数,并重载==运算符。 还有迭代器的稳定性。map在插入或删除元素时,迭代器除了被删除的元素外,其他元素的迭代器仍然有效。而unordered_map在rehash的时候,所有迭代器都可能失效,但插入元素通常只会影响被插入的桶的迭代器。这点可能需要注意。 最后,C++标准的不同版本是否有变化?比如C++11引入了unordered_map,而之前的版本只有map。所以如果需要兼容旧编译器,可能需要注意。 总结一下,两者的主要区别在于底层结构、元素顺序、操作复杂度和适用场景。需要根据具体需求来选择使用哪一个。</think>在 C++ 中,`std::map` 和 `std::unordered_map` 是两种常用的关联容器,用于存储键值对(`key-value`),但它们在底层实现、性能特性和适用场景上有显著差异。以下是它们的核心区别和选择建议: --- ### **1. 底层数据结构** - **`std::map`** 基于**红黑树**(一种自平衡二叉搜索树)实现,所有元素按键的**严格弱序(默认升序)**排列,因此遍历时会按顺序输出。 - **`std::unordered_map`** 基于**哈希表**(散列表)实现,元素顺序由哈希函数决定,遍历时**无序**。 --- ### **2. 时间复杂度** | 操作 | `std::map` | `std::unordered_map` | |----------------------|-------------------|-----------------------| | 插入、删除、查找元素 | `O(log n)` | 平均 `O(1)`,最坏 `O(n)` | | 遍历元素 | `O(n)`(有序) | `O(n)`(无序) | - **`std::map`** 的稳定性来自红黑树的平衡性,操作时间与数据规模呈对数关系。 - **`std::unordered_map`** 依赖哈希函数的质量。若哈希冲突少,性能接近常数时间;冲突多时(如键分布不均),性能可能退化。 --- ### **3. 内存占用** - **`std::map`** 每个节点需额外存储父/子节点指针和颜色标记(红黑树特性),内存开销较高,但结构紧凑。 - **`std::unordered_map`** 需维护哈希桶和链表(解决冲突),内存碎片可能更多,但具体开销因实现而异。 --- ### **4. 键的要求** - **`std::map`** 键类型需支持 `<` 运算符(或自定义比较器)。 - **`std::unordered_map`** 键类型需满足: 1. **可哈希**:提供哈希函数(内置类型已支持,自定义类型需手动实现)。 2. **可比较相等性**:支持 `==` 运算符。 --- ### **5. 迭代器稳定性** - **`std::map`** 插入/删除元素时,迭代器(除被删除元素)保持有效。 - **`std::unordered_map`** 插入元素可能导致哈希表扩容(rehash),此时所有迭代器失效。删除仅影响被删元素的迭代器。 --- ### **6. 典型应用场景** - **使用 `std::map` 的情况**: - 需要元素按**键的顺序**遍历(如输出字典序结果)。 - 键类型不支持哈希,但支持比较。 - 对单次操作时间要求不苛刻,但需稳定性能(避免哈希冲突的最坏情况)。 - **使用 `std::unordered_map` 的情况**: - 需要**快速访问**元素,且不关心顺序。 - 键的哈希分布均匀,哈希函数质量高(减少冲突)。 - 内存不是主要瓶颈(哈希表可能占用更多空间)。 --- ### **代码示例** ```cpp #include <iostream> #include <map> #include <unordered_map> int main() { // std::map(有序) std::map<int, std::string> ordered_map = {{3, "three"}, {1, "one"}, {2, "two"}}; std::cout << "std::map 遍历结果(有序): "; for (const auto& pair : ordered_map) std::cout << pair.first << " "; // 输出 1 2 3 // std::unordered_map(无序) std::unordered_map<int, std::string> unordered_map = {{3, "three"}, {1, "one"}, {2, "two"}}; std::cout << "\nstd::unordered_map 遍历结果(无序): "; for (const auto& pair : unordered_map) std::cout << pair.first << " "; // 可能输出 3 1 2 或其他无序组合 return 0; } ``` --- ### **总结** | 特性 | `std::map` | `std::unordered_map` | |--|-----------------------------|-----------------------------| | **顺序性** | 有序 | 无序 | | **时间复杂度** | 稳定 `O(log n)` | 平均 `O(1)`,最坏 `O(n)` | | **内存占用** | 较高(树结构) | 可能更高(哈希表+链表) | | **键要求** | 支持比较操作 | 支持哈希和相等比较 | | **适用场景** | 需有序遍历/稳定性能 | 高频访问/无需顺序 | 根据需求选择:**有序性和稳定操作选 `map`,极致速度选 `unordered_map`**。
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