unordered_map 与 map 的对比（转）

Posted 2020-09-25 鸭子船长

unordered_map和map类似，都是存储的key-value的值，可以通过key快速索引到value。不同的是unordered_map不会根据key的大小进行排序，

存储时是根据key的hash值判断元素是否相同，即unordered_map内部元素是无序的，而map中的元素是按照二叉搜索树存储，进行中序遍历会得到有序遍历。

所以使用时map的key需要定义operator<。而unordered_map需要定义hash_value函数并且重载operator==。但是很多系统内置的数据类型都自带这些，

那么如果是自定义类型，那么就需要自己重载operator<或者hash_value()了。

1.结论

结论：如果需要内部元素自动排序，使用map，不需要排序使用unordered_map

运行效率方面：unordered_map最高，而map效率较低但 提供了稳定效率和有序的序列。

占用内存方面：map内存占用略低，unordered_map内存占用略高,而且是线性成比例的。

需要无序容器，快速查找删除，不担心略高的内存时用unordered_map；有序容器稳定查找删除效率，内存很在意时候用map。

2.原理

map的内部实现是二叉平衡树(红黑树)；hash_map内部是一个hash_table一般是由一个大vector，vector元素节点可挂接链表来解决冲突，来实现.

 

hash_map其插入过程是：

1. 得到key
2. 通过hash函数得到hash值
3. 得到桶号(一般都为hash值对桶数求模)
4. 存放key和value在桶内。

 

其取值过程是:

1. 得到key
2. 通过hash函数得到hash值
3. 得到桶号(一般都为hash值对桶数求模)
4. 比较桶的内部元素是否与key相等，若都不相等，则没有找到。
5. 取出相等的记录的value。

 

hash_map中直接地址用hash函数生成，解决冲突，用比较函数解决。

3.性能特点

非频繁的查询用map比较稳定；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。unordered_map 就是 boost 里面的 hash_map 实现。

其实，stl::map对于与java中的TreeMap，而boost::unordered_map对应于java中的HashMap。
python中的map就是hashmap实现的，所以查询效率会比C++的map查询快。(java,python官方版的虚拟机都是用C语言实现的，所以内部的思想和方法都是通用的。)

若考虑有序，查询速度稳定，容器元素量少于1000,非频繁查询那么考虑使用map。
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)。
hash_map相比unordered_map就是千万级别以上内存占用少15MB,上亿时候内存占用少300MB，百万以下都是unordered_map占用内存少，
且unordered_map插入删除相比hash_map都快一倍，查找效率相比hash_map差不多，或者只快了一点约1/50到1/100。
综合非有序或者要求稳定用map，都应该使用unordered_map,set类型也是类似的。
unordered_map 查找效率快五倍，插入更快，节省一定内存。如果没有必要排序的话，尽量使用 hash_map(unordered_map 就是 boost 里面的 hash_map 实现)。

4.使用案例

map：

 1 #include<string>  
 2 #include<iostream>  
 3 #include<map>  
 4   
 5 using namespace std;  
 6   
 7 struct person  
 8 {  
 9     string name;  
10     int age;  
11   
12     person(string name, int age)  
13     {  
14         this->name =  name;  
15         this->age = age;  
16     }  
17   
18     bool operator < (const person& p) const  
19     {  
20         return this->age < p.age;   
21     }  
22 };  
23   
24 map<person,int> m;  
25 int main()  
26 {  
27     person p1("Tom1",20);  
28     person p2("Tom2",22);  
29     person p3("Tom3",22);  
30     person p4("Tom4",23);  
31     person p5("Tom5",24);  
32     m.insert(make_pair(p3, 100));  
33     m.insert(make_pair(p4, 100));  
34     m.insert(make_pair(p5, 100));  
35     m.insert(make_pair(p1, 100));  
36     m.insert(make_pair(p2, 100));  
37       
38     for(map<person, int>::iterator iter = m.begin(); iter != m.end(); iter++)  
39     {  
40         cout<<iter->first.name<<"\\t"<<iter->first.age<<endl;  
41     }  
42       
43     return 0;  
44 }

输出为：(根据age进行了排序的结果)

Tom1    20
Tom3    22
Tom4    23
Tom5    24
因为Tom2和Tom3的age相同，由我们定义的operator<只是比较的age，所以Tom3覆盖了Tom2，结果中没有Tom2。

如果运算符<的重载是如下

1 bool operator < (const person &p)const{
2     return this->name < p.name;  
3 }

输出结果： 按照 那么进行的排序，如果有那么相同则原来的那么会被覆盖

Tom1    20

Tom2    22

Tom3    22

Tom4    23

Tom5    24

 

参考：http://www.cnblogs.com/NeilZhang/p/5724996.html

http://blog.csdn.net/blues1021/article/details/45054159