C++ std::map 和 std::vector 的优点？ [关闭]

Posted 2023-02-21

【中文标题】C++ std::map 和 std::vector 的优点？ [关闭]

【英文标题】：Advantages of C++ std::map and std::vector? [closed]

【发布时间】：2013-01-09 20:42:42

【问题描述】：

周末我将参加一个编程比赛，我想知道我应该使用std::vector还是std::map？我会简单地将它们用作数组，但我很困惑哪个更好（主要是基本操作的速度）？

我在 *** 上看到了这张图片，但我不知道它们之间的主要区别是什么......

图片表明矢量更快... 我真的不知道该怎么办请帮助我！我只需要像数组一样使用它们，但具有动态大小...... 提前致谢，

编辑 我可能会得到一个整数的二维数组（例如，城市或迷宫的地图，我会遇到一些可以用图形算法或动态编程解决的问题），所以我需要的东西是：写，读“表”的特定单元格，搜索特定值，我想就是这样。 我听说 std::map 不会在内存中找到完整的 N*M 大小的表，但我会按值逐个进行......那么它可能会使用更少的内存是真的吗？

抱歉这么愚蠢，但我从来没有真正的老师，我学到了我所知道的一切。我刚开始学习数据结构（2-3棵树、红黑树、二项式堆等等……）

【问题讨论】：

了解这两者之间的差异是否重要？

您将关联容器与顺序容器进行比较，这有什么意义？这就像问船是否比汽车快 - 你可以得到一个有效的答案，但它们是满足完全不同需求的工具。

“图片表明矢量更快......”在特定时间特定机器上的特定任务。

@nábob: vector 是一个有序的元素序列；您按顺序存储元素并有一个整数来引用每个元素； map 是一个关联容器 - 您存储键值对（只要满足某些约束，它们都可以是任何类型），您可以通过指定相应的键来检索每个值。您可以将矢量视为书架之类的东西，而地图更像是一本字典。

@nábob：整数键很好，如果你需要的话。如果你需要索引，那是向量。您甚至可以通过使用键作为索引在向量上实现自己的映射，尽管您的键很稀疏，您会浪费空间等。这一切都取决于。您需要退后一步并理解这一点：停止尝试直接比较它们。了解每个人单独做什么。

【参考方案1】：

我想知道我应该使用std::vector还是std::map？

这完全取决于您想要/需要做什么。如果您需要输入用户的 2 个数字，将它们相加并显示结果，那么使用矢量或地图。

但是，如果您需要存储对象（或基元）数组，std::vector 通常是要走的路。如果您需要存储键和值，那么 std::map 就是为此而发明的。你问的问题太宽泛了，所以实际上很难回答，但你可能还是明白了。

此外，您还可以从代码中获得一些灵感，而这些代码绝不应该尝试复制here。

【讨论】：

我试图完善我的问题：我需要使用某种二维整数数组，例如城市地图或类似的东西:)。我听说如果我不填充“表”/数组的所有单元格，std::map 会使用更少的内存，对吗？

@nábob 好问题，听起来你需要启动一个基准测试工具:)

nabob 如果不是数组的所有元素都将被填充，您可以创建一个稀疏矩阵。有几种不同的表示用于执行此操作。但是，您应该意识到，您将在速度方面受到影响。你真的不能比连续的内存块更快。

@nábob 你也可以创建一个向量向量。或者，如果您需要一个简单的标量数组（例如数字），它可能不会改变其大小，您可以通过创建一个普通的旧二维数组来生存：int matrix[w][h]; - 但同样，我们更容易给出一个如果您将问题缩小到实际问题，则可以得到合理的答案。

【参考方案2】：

std::map 不是数组，而是红黑二叉树。因此，作为基本的数组存储，它不是一个好的选择。

std::vector 可以用作数组，并且可能会提供与数组相似的访问速度（虽然它可能取决于实现，但如果不是全部的话，大多数都将被实现为数组）。 std::vector 的优势不是速度，而是它为你管理内存。

此外，您可能还想了解不同的数据结构。这将有助于扩展您的编程技能。

【讨论】：

std::map 怎么会是一棵红黑树？ o.O 它是一个键值存储。它可以使用红黑树来实现（虽然没有多大意义），但这是一个实现细节。

我应该说它是二叉树，虽然我见过的实现是红黑树。你说这没有意义是什么意思？如果你想要一个哈希映射，你可以使用 std::hash_map 代替。然而，它不仅仅是一个实现细节。你应该知道你正在使用的底层算法。

更多关于 std::map 实现的讨论：***.com/questions/5288320/…

【参考方案3】：

您是指 C 意义上的字符数组还是数学意义上的数组？你的数组是多维的吗？

如果您指的是数学类型，您可能会发现将数组存储在堆中分配的空间中并通过执行一个新的、更大的 malloc 后跟一个 memcopy 并释放旧的分配区域来调整大小可能比使用 std 更快：容器。

不要被 std: 构造函数所迷惑，它们听起来像是在按空间分配你需要的东西。他们在构造函数时分配了太多的空间，所以如果他们没有这个，他们就不必像他们可能的那样经常增长。当它们确实必须增长时，它们会再次出于完全相同的原因再次要求额外的空间。当您确实必须扩展空间时，请记住使用最大的数据项移动数据。假设您有 64 位总线并且字符一次移动一个并且您的编译器不够聪明，无法为您优化这一点，那么 long 的移动速度比 N 字节快 1/64。