c++中map与unordered_map的区别

Posted by Hsia on April 9, 2020

头文件

  • map: #include <map>
  • unordered_map: #include <unordered_map>

内部实现机理

  • map: map内部实现了一个红黑树,该结构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这样的操作,故红黑树的效率决定了map的效率。

  • unordered_map: unordered_map内部实现了一个哈希表,因此其元素的排列顺序是杂乱的,无序的

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。

优缺点以及适用处

  map unordered_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红黑树,内部实现一个红黑书使得map的很多操作在lgnlgn的时间复杂度下就可以实现,因此效率非常的高 因为内部实现了哈希表,因此其查找速度非常的快
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,孩子节点以及红/黑性质,使得每一个节点都占用大量的空间 哈希表的建立比较耗费时间
适用处 对于那些有顺序要求的问题,用map会更高效一些 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

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

note:

对于unordered_map或者unordered_set容器,其遍历顺序与创建该容器时输入元素的顺序是不一定一致的,遍历是按照哈希表从前往后依次遍历的

参考

  1. c++中map与unordered_map的区别
  2. C++11 新特性: unordered_map 与 map 的对比