C++ STL之map与unordered_map

map

map是STL的一个关联容器，它提供一对一（第一个为key，每个key只能在map中出现一次，第二个为value）的数据处理能力。map内部自建一颗红黑树（一种非严格意义上的平衡二叉树），所以在map内部所有的数据都是有序的，且map的查询、插入、删除操作的时间复杂度都是O(logN)。在使用时，map的key需要定义operator<。

unordered_map

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。unordered_map的key需要定义hash_value函数并且重载operator==。

unordered_map的底层是一个防冗余的哈希表（采用除留余数法）。哈希表最大的优点，就是把数据的存储和查找消耗的时间大大降低，时间复杂度为O(1)；而代价仅仅是消耗比较多的内存。

基本原理

使用一个下标范围比较大的数组来存储元素。可以设计一个函数（哈希函数，也叫做散列函数），使得每个元素的key都与一个函数值（即数组下标，hash值）相对应，于是用这个数组单元来存储这个元素；也可以简单的理解为，按照key为每一个元素“分类”，然后将这个元素存储在相应“类”所对应的地方，称为桶。

但是，不能够保证每个元素的key与函数值是一一对应的，因此极有可能出现对于不同的元素，却计算出了相同的函数值，这样就产生了“冲突”，换句话说，就是把不同的元素分在了相同的“类”之中。 总的来说，“直接定址”与“解决冲突”是哈希表的两大特点。

一般可采用拉链法解决冲突：

参考链接

map/unordered_map原理和使用整理
解析unordeded_map和unordeded_set的底层实现
Linux下map hash_map和unordered_map效率比较
C++中map、hash_map、unordered_map、unordered_set通俗辨析
C++11 新特性： unordered_map 与 map 的对比