STL中的map、unordered_map、hash_map
2015-10-19 17:44
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在之前使用STL时,经常混淆的几个数据结构,特别是做Leetcode的题目时,对于使用哪一个map,一直没有太明确的概念,事实上,三个容器,有着比较大的区别.
插入操作:得到key -> 通过hash函数得到hash值 -> 得到桶号(hash值对桶数求模) -> 存放key和value在桶内
取值过程:得到key -> 通过hash函数得到hash值 -> 得到桶号(hash值对桶数求模) -> 比较桶内元素与key是否相等 -> 取出相等纪录的value
当每个桶内只有一个元素时,查找时只进行一次比较,当很多桶都没有值时,查询更快。
用户可以指定自己的hash函数与比较函数。
对于STL里的map容器,count方法与find方法,都可以用来判断一个key是否出现,count统计的是key出现的次数,因此只能为0/1,而find基于迭代器实现,以mp.end()判断是否找到要求的key。
下面测试说明了速度之间的比较:
为什么要使用unordered_map代替hash_map?
因为标准化的推进,unordered_map原来属于boost分支和std::tr1中,而hash_map属于非标准容器。
另外,使用之后,感觉速度和hash_map差不多,但是支持string做key,也可以使用复杂的对象作为key。
gxx需要添加编译选项:--std=gnu++0x或者--std=c++0x
在之前使用STL时,经常混淆的几个数据结构,特别是做Leetcode的题目时,对于使用哪一个map,一直没有太明确的概念,事实上,三个容器,有着比较大的区别.
1. map
内部数据的组织,基于红黑树实现,红黑树具有自动排序的功能,因此map内部所有的数据,在任何时候,都是有序的。2. hash_map
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。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函数对key进行映射到不同区域进行保存。插入操作:得到key -> 通过hash函数得到hash值 -> 得到桶号(hash值对桶数求模) -> 存放key和value在桶内
取值过程:得到key -> 通过hash函数得到hash值 -> 得到桶号(hash值对桶数求模) -> 比较桶内元素与key是否相等 -> 取出相等纪录的value
当每个桶内只有一个元素时,查找时只进行一次比较,当很多桶都没有值时,查询更快。
用户可以指定自己的hash函数与比较函数。
3. unordered_map
C++ 11标准中加入了unordered系列的容器。unordered_map记录元素的hash值,根据hash值判断元素是否相同。map相当于java中的TreeMap,unordered_map相当于HashMap。无论从查找、插入上来说,unordered_map的效率都优于hash_map,更优于map;而空间复杂度方面,hash_map最低,unordered_map次之,map最大。对于STL里的map容器,count方法与find方法,都可以用来判断一个key是否出现,count统计的是key出现的次数,因此只能为0/1,而find基于迭代器实现,以mp.end()判断是否找到要求的key。
下面测试说明了速度之间的比较:
map类型 | 插入速度 | 插入和查找速度 |
---|---|---|
hashmap | 0m0.123s | 0m0.369s |
map | 0m0.190s | 0m0.681s |
unordered_map | 0m0.123s | 0m0.315s |
因为标准化的推进,unordered_map原来属于boost分支和std::tr1中,而hash_map属于非标准容器。
另外,使用之后,感觉速度和hash_map差不多,但是支持string做key,也可以使用复杂的对象作为key。
gxx需要添加编译选项:--std=gnu++0x或者--std=c++0x
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