【C++零散】unordered_map/unordered_set

1 map与unordered_map区别及使用

需要引入的头文件不同：

• map：#include
• unordered_map：#include

内部实现机理不同：

• map：

  • 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
  • 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。

• unordered_map:

  • 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，查找的时间复杂度可达到O(1)，其在海量数据处理中有着广泛应用）。
  • 因此，其元素的排列顺序是无序的。

优缺点以及适用处：

• map：

  • 优点：有序性，这是map结构最大的优点，其元素的有序性在很多应用中都会简化很多的操作，内部实现一个红黑树使得map的很多操作在log（n）的时间复杂度下就可以实现，因此效率非常的高
  • 缺点： 空间占用率高，因为map内部实现了红黑树，虽然提高了运行效率，但是因为每一个节点都需要额外保存父节点、孩子节点和红/黑性质，使得每一个节点都占用大量的空间
  • 适用处：对于那些有顺序要求的问题，用map会更高效一些

• unordered_map：

  • 优点： 因为内部实现了哈希表，因此其查找速度非常的快
  • 缺点： 哈希表的建立比较耗费时间
  • 适用处：对于查找问题，unordered_map会更加高效一些，因此遇到查找问题，常会考虑一下用unordered_map

• 总结：

  • 内存占有率的问题就转化成红黑树 VS hash表 , 还是unordered_map占用的内存要高。但是unordered_map执行效率要比map高很多
  • 对于unordered_map或unordered_set容器，其遍历顺序与创建该容器时输入的顺序不一定相同，因为遍历是按照哈希表从前往后依次遍历的

2 set与unordered_set区别（与map类似）：

• set：基于红黑树实现，红黑树具有自动排序的功能，因此set内部所有的数据，在任何时候，都是有序的。
• unordered_set：
  • 基于哈希表，数据插入和查找的时间复杂度很低，几乎是常数时间，而代价是消耗比较多的内存，无自动排序功能。
  • 底层实现上，使用一个下标范围比较大的数组来存储元素，形成很多的桶，利用hash函数，来对key进行映射到不同区域进行保存。

3 vector和list的区别（随机存取、插入删除）

• vector拥有一段连续的内存空间，因此支持随机存取，如果需要高效的随机存取，而不在乎插入和删除的效率，使用vector。
• list拥有一段不连续的内存空间，因此不支持随机存取，如果需要大量的插入和删除，而不关心随机存取，则应使用list。