【转载】map 和 unordered_map 的差别和使用

ShaderJoy
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前言

OpenGL 的扩展函数绑定用到了大量的 unordered_map，如下所示

using namespace gl;

namespace glbinding
{

const std::unordered_map<GLextension, Version> Meta_ReqVersionsByExtension
{
    { GLextension::GL_ARB_color_buffer_float, { 3, 0 } },
    { GLextension::GL_ARB_depth_buffer_float, { 3, 0 } },
    { GLextension::GL_ARB_framebuffer_object, { 3, 0 } },
    { GLextension::GL_ARB_framebuffer_sRGB, { 3, 0 } },
    { GLextension::GL_ARB_half_float_pixel, { 3, 0 } },
    { GLextension::GL_ARB_map_buffer_range, { 3, 0 } },
    { GLextension::GL_ARB_texture_compression_rgtc, { 3, 0 } },
    { GLextension::GL_ARB_texture_float, { 3, 0 } },
    { GLextension::GL_ARB_texture_rg, { 3, 0 } },
    { GLextension::GL_ARB_vertex_array_object, { 3, 0 } }
    ...
};
}

它为什么不适用 map，这么做的原因是什么？有什么好处呢？

让我们看看以下这篇文章 《map 和 unordered_map 的差别和使用》

原文地址：map 和 unordered_map 的差别和使用

以下是正文，我对排版和错别字进行了一点修改

map 和 unordered_map 的差别

还不知道或者搞不清unordered_map和map是什么的，请见： blog.csdn.net/billcyj/art…

需要引入的头文件不同

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

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，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的操作。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。哈希表详细介绍

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
  • 红黑树，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

小结

内存占有率的问题就转化成 红黑树 vs. hash 表 , 还是 unorder_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

map 和 unordered_map 的使用

unordered_map 的用法和 map 是一样的，提供了 insert、size、count 等操作，并且里面的元素也是以 pair 类型来存贮的。其底层实现是完全不同的，上方已经解释了，但是就外部使用来说却是一致的。

C++ map 常见用法说明

常用操作汇总举例

// map_unordered_map.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <map>
#include <string>

using namespace std;

int main() {
    //注意：C++11才开始支持括号初始化
    //unordered_map<int, string> myMap = { { 5, "张大" },{ 6, "李五" } };//使用{}赋值
    map<int, string> myMap = { { 5, "张大" },{ 6, "李五" } };//使用{}赋值

    myMap[2] = "李四";  //使用[ ]进行单个插入，若已存在键值2，则赋值修改，若无则插入。
    myMap.insert(pair<int, string>(3, "陈二"));//使用insert和pair插入

    //遍历输出+迭代器的使用
    auto iter = myMap.begin();//auto自动识别为迭代器类型unordered_map<int,string>::iterator
    while (iter != myMap.end()) {
        cout << iter->first << "," << iter->second << endl;
        ++iter;
    }

    //查找元素并输出+迭代器的使用
    auto iterator = myMap.find(2);//find()返回一个指向2的迭代器
    if (iterator != myMap.end())
        cout << endl << iterator->first << "," << iterator->second << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

此时用的是 unordered_map ，输出的结果为：

image.png

若把 unordered_map 换成 map ，输出的结果为：

image.png

set 和 unordered_set 的使用方法类似于 map 和 unordered_map ，详情请见：

【总结】 unordered_map, unordered_set , map 和 set 的用法和区别

参考

【1】c++ 中 map 与 unordered_map 的区别

【2】C++Map常见用法说明

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