C++小知识——map和unordered_map区别

1. map

map可以将任何基本类型(包括STL容器)映射到任何基本类型(包括STl容器)，map会以键从小到大的顺序自动排序。

#include
#include
using namespace std;
int main()
{
    map<char,int>  mp;
    mp['m']=20;
    mp['r']=30;
    mp['a']=40;
    for(map<char,int>::iterator it=mp.begin();it!=mp.end();it++)
    cout<<it->first<<' '<<it->second<<endl;
    return 0;
}
//输出时，map会以键从小到大的顺序自动排序
a 40
m 20
r 30

头文件和定义

#include
//字符串到整型的映射，必须使用string不能使用char数组。
//因为char数组作为数组是不能被作为键值的
map<typename1,typename2>  mp;  
//typename1为映射前的类型(键)，typename2为映射后的类型(值)

元素访问

（1）对于一个定义为map mp 的map来说，可以使用mp[‘c’]的方式直接访问。
（2）通过迭代器访问

//可以使用it->first来访问键，it->second来访问值
map<typename1,typename2>::iterator it; 

基本操作

mp.find(key)  //返回键为key的映射的迭代器
mp.erase(it)   //it为需要删除的元素的迭代器
//例子
map<char,int>::iterator it=mp.find('b');
mp.erase(it);

mp.erase(key)  //key为欲删除的映射的键
mp.erase(first,last) 
mp.size()  //获取mp中映射的对数
mp.clear()  //用来清空m中的所有元素

用途

（1）需要建立字符串与整数之间映射的题目
（2）判断大整数或者其他类型数据是否存在的题目，map可以当bool数组使用
（3）字符串与字符串映射

注意：map的键和值是唯一的，如果一个键需要对应多个值，只能使用multimap.

2. unordered_map

头文件和定义

#include
unordered_map<int,int> hashmap;

基本操作

find()	查找与指定键匹配的元素。
end()  刚超出序列末尾的位置
begin() 指定受控序列或存储桶的开头。
clear()	删除所有元素。
count(key)	查找与指定键匹配的元素数。
empty()	测试元素是否存在。
size()	对元素数进行计数。

移除指定位置处的元素。
iterator erase(const_iterator Where);
iterator erase(const_iterator First, const_iterator Last);
size_type erase(const key_type& Key);

使用示例

for (Mymap::const_iterator it = c1.begin();it != c1.end(); ++it)
    cout << " [" << it->first << ", " << it->second << "]";

3. 相同

map和unordered_map这两种字典结构都是通过键值对（key-value）存储数据的，键（key）和值（value）的数据类型可以不同。且它们的key是唯一的。

4. 不同

头文件

#include
#include

实现的数据结构

• map是基于红黑树结构实现的，因此在map中的元素排列都是有序的。对map的增删改查，时间复杂度都为O(logn)，n即为红黑树的高度。
• unordered_map是基于哈希表（也叫散列表）实现的。散列表使得unordered_map的插入和查询速度接近于O(1)（在没有冲突的情况下），但是其内部元素的排列顺序是无序的。

存储空间

unordered_map的散列空间会存在部分未被使用的位置，所以其内存效率不是100%的。而map的红黑树的内存效率接近于100%。

查找性能的稳定性

map的查找类似于平衡二叉树的查找，其性能十分稳定。例如在1M数据中查找一个元素，需要多少次比较呢？20次。map的查找次数几乎与存储数据的分布与大小无关。而unordered_map依赖于散列表，如果哈希函数映射的关键码出现的冲突过多，则最坏时间复杂度可以达到是O(n)。因此unordered_map的查找次数是与存储数据的分布与大小有密切关系的，它的效率是不稳定的。

使用场景

map元素有序，性能较为稳定。适用于元素要求有序、或者对单次查询时间较为敏感，必须保持查询性能的稳定性，比如实时应用。

unordered_map查询速度快O(1)，但是元素无序、查询性能不稳定（最坏为O(n)）。适用于要求查询速率快，对单次查询性能要求不敏感。

总结：在需要元素有序性或者对单次查询性能要求较为敏感时使用map，其余情况下应使用unordered_map。进行算法编程的大部分情况下，都需要使用unordered_map而不是map。