对于以下情况，哪一个是更好的stl map或unordered_map

Question

我正在尝试比较某些操作的stl map和stl unordered_map。我在网上看了一下，这只会增加我对哪一个整体更好的疑虑。所以我想根据他们执行的操作来比较两者。

哪一个在

中表现得更快

插入，删除，查找

哪一个占用更少的内存，更少的时间从内存中清除它。任何解释都热烈欢迎!!!

提前致谢

Answer 1

  

哪一个在插入，删除，查找中表现得更快？哪一个占用更少的内存，更少的时间从内存中清除它。任何解释都热烈欢迎!!!

对于特定用途，你应该尝试使用你的实际数据和使用模式，看看哪个实际上更快......有足够的因素，假设任何一个总是“赢”是危险的。

无序映射/散列表的实现和特性

学术上 - 随着元素数量向无穷大增加，std::unordered_map上的那些操作（这是为计算科学提供的“哈希映射”或“哈希表”提供的C ++库）将继续花费相同的时间O（1）（忽略内存限制/缓存等），而使用std::map（平衡二叉树）每次元素数量加倍时，通常需要额外做一个比较操作，因此逐渐变慢O（log ₂ n）。

std::unordered_map实现necessarily use open hashing：基本的期望是会有一个连续的“桶”数组，每个逻辑上都是任何值的容器。

它通常用于将哈希表描绘为vector<list<pair<key,value>>>，其中从向量元素到值的值从至少一个指针解除引用，当您按照列表头指针存储时在桶中到初始列表节点;插入/查找/删除操作的性能取决于列表的大小，平均等于unordered_map的{​​{3}}。

如果load_factor降低（默认值为1.0），则插入过程中会有更少的冲突但更多的重新分配/重新散列以及更多的内存浪费（这可能会通过增加缓存未命中而影响性能）。

这个最明显的unordered_map实现的内存使用涉及max_load_factor list-head-iterator /指针大小的桶的连续数组和每个键/值的一个双向链接列表节点对。通常，bucket_count() + 2 * size()额外的开销指针，根据实现可能执行的动态内存分配请求大小的任何舍入进行调整。例如，如果要求100个字节，则可能会得到128或256或512.实现的动态内存例程也可能使用一些内存来跟踪已分配/可用的区域。

尽管如此，C ++标准为实际实现留出了空间，可以做出一些自己的性能/内存使用决策。例如，在分配一个新的更大的阵列之后，它们可以将旧的连续桶阵列保持一段时间，因此可以逐步地将值重新组合到后者中，以便以平均情况性能为代价来降低最坏情况的性能。在操作期间咨询两个阵列。

地图/平衡二叉树的实现和特征

map是一个二叉树，可以使用指针链接不同调用返回到new的不同堆内存区域。除了键/值数据，树中的每个节点都需要父指针，左指针和右指针（如果丢失，请参阅bucket_count()）。

比较

因此，unordered_map和map都需要为键/值对分配节点，前者通常具有上/下一节点链接的双指针/迭代器开销，后者有三个为父/左/右。但是，unordered_map还为bucket_count()存储分配了一个连续的分配（== size() / load_factor()）。

对于大多数目的而言，内存使用量并没有显着差异，并且一个额外区域的释放时间差异不太可能引人注意。

另一种选择

对于容器填充前面然后重复搜索而没有进一步插入/删除的情况，有时使用标准算法wikipedia's binary tree article，binary_search，{{ 3}}，equal_range。这具有单个连续内存分配的优点，其更加缓存友好。它总是优于map，但unordered_map可能仍然更快 - 如果你关心的话可以衡量。

Answer 2

两者兼顾的原因是两者都不是更好。

使用任何一个。切换，如果另一个证明更好的使用。

• std :: map为更糟糕的时间提供更好的空间。
• std :: unordered_map为更糟糕的空间提供了更好的时间。

Answer 3

您的问题的答案在很大程度上取决于您正在使用的特定STL实现。实际上，您应该查看STL实现的文档 - 它可能会有大量关于性能的信息。

一般而言，根据cppreference.com，maps通常实现为red-black trees并支持时间复杂度为O（log n）的操作，而unordered_maps通常支持常量 - 时间操作。 cppreference.com对内存使用情况缺乏洞察力;但是，another StackOverflow answer建议地图通常使用的内存少于unordered_maps。

对于使用Visual Studio 2012的STL实现Microsoft软件包，看起来map在分摊的O（log n）时间内支持这些操作，unordered_map在分摊的常量时间内支持它们。但是，文档没有明确说明内存占用情况。

Answer 4

<强>地图

插入：

1. 对于第一个版本（insert（x）），对数。
2. 第二个 版本（插入（位置，x）），一般是对数，但是 如果在元素指向后插入x，则分摊常量 按位置。
3. 对于第三个版本（插入（第一个，最后一个））， 一般是Nlog（大小+ N）（其中N是第一个和第二个之间的距离） 最后，并在插入之前调整容器的大小），但是 如果第一个和最后一个之间的元素已经排序，则为线性 根据容器使用的相同排序标准。

删除：

1. 对于第一个版本（擦除（位置）），摊销常数。
2. 对于第二个版本（erase（x）），以容器大小为对数。
3. 对于最后一个版本（擦除（第一个，最后一个）），容器大小的对数加上第一个和最后一个距离之间的线性。

查找

1. 对数大小。

无序地图：

插入：

1. 单个元素插入：
   1. 平均情况：不变。
   2. 最坏情况：容器尺寸呈线性。
2. 多元素插入：
   1. 平均大小写：插入元素数量的线性。
   2. 最坏情况：N *（大小+ 1）：插入的元素数乘以容器大小加一。

删除：

1. 平均情况：删除的元素数量为线性（仅删除一个元素时为常量）
2. 最坏情况：容器尺寸为线性。

查找

1. 平均情况：不变。
2. 最坏情况：容器尺寸呈线性。

了解这些，您可以根据实现的类型决定使用哪个容器。

来源：www.cplusplus.com