map与unordered_map的区别与联系

unordered_map是很早就知道的概念，但却一直没有认真去理解，单单以为它是Boost库里对map的实现，今天在做Leetcode的题目的时候，发现了使用它的优越性，索性翻开书，并查一查资料，把它大致搞个清楚，省的以后还要再查再找，浪费时间。

unordered_map是C++ Boost库中的内容，这里的unordered翻译成“无序”。

但它并不是完全的“无序”的概念，而是散列式的存储方式。

unordered库提供了两个散列映射类，unordered_map和unordered_multimap。

它们的接口、用法与STL里的标准关联容器map和multimap相同，但是内部实现不同。

它们用散列表代替了二叉树的实现，模板参数多了散列计算函数，比较谓词使用equal_to<>。

看到这里，我们就应该明白，比起map/multimap，unordered_map和unordered_mutimap在查找元素的时候，速度不是一般的快。

它们的查找速率是常数级的，而map/multimap是基于二叉树实现的，所以查找是O(log n)的复杂度。下面，来看看unordered_map的声明吧：

template < class Key,                                     //unordered_map::key_type


          class T,                                                 //unordered_map::mapped_type


           class Hash = hash<Key>,                      // unordered_map::hasher




           class Pred =equal_to<Key>,                   //unordered_map::key_equal
           class Alloc = allocator<pair<const Key,T> >     // unordered_map::allocator_type
           > class uno

unordered_map属于关联式容器，采用std::pair保存key-value形式的数据。用法与map一致。特别的是，STL中的map因为是有序的二叉树存储，所以对key值需要有大小的判断，当使用内置类型时，无需重载operator < ；但是用用户自定义类型的话，就需要重载啦！ unoredered_map全程使用不需要比较元素的key值的大小，但是，对于元素的==要有判断，又因为需要使用hash映射，所以，对于非内部类型，需要程序员为其定义这二者的内容，对于内部类型，就不需要了。

unordered库使用“桶”来存储元素，散列值相同的被存储在一个桶里。当散列容器中有大量数据时，同一个桶里的数据也会增多，造成访问冲突，降低性能。为了提高散列容器的性能，unordered库会在插入元素是自动增加桶的数量，不需要用户指定。但是，用户也可以在构造函数或者rehash()函数中，指定最小的桶的数量。

从网上找资料的时候，发现了别人写的关于map和unordered_map的代码，表示看了觉得很直观，值得学习。如下：

【map】

#include<string>
#include<iostream>
#include<map>
using namespace std;
struct person
{
	string name;
	int age;
	person(string name, int age)
	{
		this->name =  name;
		this->age = age;
	}
	bool operator < (const person& p) const
	{
		return this->age < p.age;
	}
};
map<person,int> m;
int main()
{
	person p1("Tom1",20);
	person p2("Tom2",22);
	person p3("Tom3",22);
	person p4("Tom4",23);
	person p5("Tom5",24);
	m.insert(make_pair(p3, 100));
	m.insert(make_pair(p4, 100));
	m.insert(make_pair(p5, 100));
	m.insert(make_pair(p1, 100));
	m.insert(make_pair(p2, 100));	
	for(map<person, int>::iterator iter = m.begin(); iter != m.end(); iter++)
	{
		cout<<iter->first.name<<"\t"<<iter->first.age<<endl;
	}	
	return 0;
}

【unordered_map】

#include<string>
#include<iostream>
#include<boost/unordered_map.hpp>
using namespace std;
struct person
{
	string name;
	int age;
	person(string name, int age)
	{
		this->name =  name;
		this->age = age;
	}
	bool operator== (const person& p) const
	{
		return name==p.name && age==p.age;
	}
};
size_t hash_value(const person& p)
{
	size_t seed = 0;
	boost::hash_combine(seed, boost::hash_value(p.name));
	boost::hash_combine(seed, boost::hash_value(p.age));
	return seed;
}
int main()
{
	typedef boost::unordered_map<person,int> umap;
	umap m;
	person p1("Tom1",20);
	person p2("Tom2",22);
	person p3("Tom3",22);
	person p4("Tom4",23);
	person p5("Tom5",24);
	m.insert(umap::value_type(p3, 100));
	m.insert(umap::value_type(p4, 100));
	m.insert(umap::value_type(p5, 100));
	m.insert(umap::value_type(p1, 100));
	m.insert(umap::value_type(p2, 100));	
	for(umap::iterator iter = m.begin(); iter != m.end(); iter++)
	{
		cout<<iter->first.name<<"\t"<<iter->first.age<<endl;
	}	
	return 0;
}

前者的输出结果为：
Tom1    20
Tom3    22
Tom4    23
Tom5    24

后者的输出结果为：
Tom1    20
Tom5    24
Tom4    23
Tom2    22
Tom3    22

以上内容参考了：
《Boost程序库完全开发指南》和博客 http://blog.youkuaiyun.com/orzlzro/article/details/7099231#
代码资料源自于：http://blog.youkuaiyun.com/orzlzro/article/details/7099231#