map类与unordered_map类的区别

Posted 2021-01-11 ldtsb-0101001

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了map类与unordered_map类的区别相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

map类：

　　map是一种容器，内部元素由键值对组成，键与值的数据类型可以不同，键的值是唯一的（此处的值不是键值对中的值），用于自动排序数据值，排序方式是根据某种明确、严格的弱排序标准进行的，这种排序标准是由map内部的比较对象（即map::key_comp）指定的。使用时要引入#include <map>。

　　在键——值这个映射关系中，元素数据值是可以更改的，但键值是常量，一旦确定无法随意更改。必须先删除与旧元素关联的键值，才能为新元素插入新键值。

　　实现机理：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（又名二叉查找树、二叉排序树，特点就是左子树上所有节点的键值都小于根节点的键值，右子树所有节点的键值都大于根节点的键值）存储的，使用中序遍历可将键值按照从小到大遍历出来。

　　特性：1、有序性。这是map类最大的优点，许多时候有序性可以省去很多麻烦，较为适合处理有顺序要求的问题；

　　　　　2、唯一性。因为每个元素必须具有唯一的键值；

　　　　　3、红黑树。红黑树的结构使得效率提高，许多操作可以在lgn时间复杂度下完成，但也正是该结构使得空间利用率较高，每个节点都要保存相应的父节点与子节点等；

unordered_map类：

　　unordered_map顾名思义就是无序的，是用来替代hash_map类的，也是使用键值对来存储数据，但是这个数据是无序的，允许通过键值直接访问元素（在常数时间O(1)内）。

　　实现机理：unordered_map内部实现了一个哈希表（也叫散列表，通过把关键码值映射到Hash表中一个位置来访问记录）。（哈希表是一个在时间和空间上做出权衡的经典例子。如果没有内存限制，那么可以直接将键作为数组的索引。那么所有的查找时间复杂度为O(1)；如果没有时间限制，那么我们可以使用无序数组并进行顺序查找，这样只需要很少的内存。哈希表使用了适度的时间和空间来在这两个极端之间找到了平衡。只需要调整哈希函数算法即可在时间和空间上做出取舍。）

　　特点：哈希表的存在使得查找速度极快（常数时间O(1)），但是哈希表的建立较为消耗时间较为适合处理查找问题；

总结：哈希表较红黑树的空间占用率较高，但是执行效率要高于红黑树。

注意：虽然unordered_map是无序排列的，但是其遍历顺序与元素插入顺序是不同的，可以看如下代码：

 1 #include <iostream>  
 2 #include <unordered_map>  
 3 #include <map>
 4 #include <string>  
 5 using namespace std;  
 6 int main()  
 7 {  
 8     //注意：C++11才开始支持括号初始化
 9     unordered_map<int, string> myMap={{ 5, "张大" },{ 6, "李五" }};//使用{}赋值
10     myMap[2] = "李四";  //使用[ ]进行单个插入，若已存在键值2，则赋值修改，若无则插入。
11     myMap.insert(pair<int, string>(3, "陈二"));//使用insert和pair插入
12     //遍历输出+迭代器的使用
13     auto iter = myMap.begin();//auto自动识别为迭代器类型unordered_map<int,string>::iterator
14     while (iter!= myMap.end())
15     {  
16         cout << iter->first << "," << iter->second << endl;  
17         ++iter;  
18     }  
19     //查找元素并输出+迭代器的使用
20     auto iterator = myMap.find(2);//find()返回一个指向2的迭代器
21     if (iterator != myMap.end())
22         cout << endl<< iterator->first << "," << iterator->second << endl;  
23     system("pause");  
24     return 0;  
25 }