Question

我做了一些随机测试，但我无法得出结论。

如果将1000000个整数插入到地图和unordered_map中，则map使用的时间要大3倍。

如果插入1000000个字符串，那么map使用的时间要大2倍。

在什么情况下std :: unordered_map会表现得很慢？

提前致谢。

UPD :: gcc version 4.8.4（Ubuntu 4.8.4-2ubuntu1~14.04.3）。所有测试都没有-O2。

代码：

a.cpp：std::map<int, int> M; b.cpp：std::unordered_map<int, int> M;

g(i, 1, 1000000) {
    M[i] = rand() % i;
}

我的测试结果：

yyhs@yyhs-Pro:~/Documents$ g++ a.cpp -o a -g --std=c++11 && time ./a

real    0m0.659s
user    0m0.653s
sys 0m0.004s
yyhs@yyhs-Pro:~/Documents$ g++ b.cpp -o b -g --std=c++11 && time ./b

real    0m0.260s
user    0m0.251s
sys 0m0.008s

yyhs@yyhs-Pro:~/Documents$ g++ a.cpp -o a -g --std=c++11 -O2 && time ./a

real    0m0.290s
user    0m0.282s
sys 0m0.008s
yyhs@yyhs-Pro:~/Documents$ g++ b.cpp -o b -g --std=c++11 -O2 && time ./b

real    0m0.081s
user    0m0.081s
sys 0m0.000s

我的问题是这些案例可能会导致std :: unordered_map变慢。

Answer 1

与往常一样，这将取决于具体的实现，但这并非完全正确，标准保证std::unordered_map将渐近地胜过std::map。只有不变因素会因实施而异。 std::map的插入时间为O（log N），std::unordered_map的平均插入时间为O（1）。有关详细信息，请参阅n3690中的§23.4.4.1和§23.5.4。

一般情况下，std::unordered_map将大幅超越std::map（正如您所观察到的那样），除非您有很多冲突。您可以通过选择放置在同一个存储桶中的键来创建冲突。这需要了解您的哈希函数以及从哈希值到存储桶的映射，但是如果攻击者可以控制哈希表中的键，那么攻击者可以利用这些知识使程序变慢。因此，在暴露的应用程序中使用随机哈希函数是很常见的。

在病理情况下，std::map如果你的哈希函数选择不当（评估或产生很多碰撞的速度很慢），就会胜过std::unordered_map。这非常不典型。

作为次要注释，标准库std::unordered_map往往是一个开放的哈希表，以满足C ++标准关于迭代器行为的要求。众所周知，这对于许多应用程序而言并不是最优的，并且有许多替代哈希表库可以表现得更好。

在什么情况下std :: unordered_map表现得很慢？

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