Question

我正在解决InterviewBit上的一个问题，遇到一个问题，这是链接https://www.interviewbit.com/problems/diffk-ii/。当我使用c ++ STL映射解决此问题时，它向我显示消息

超出内存限制。您的提交未在分配的内存限制内完成。这是我的代码

int Solution::diffPossible(const vector<int> &A, int B) {
    int n = A.size();
    map< int , int > mp;
    for(int i =0;i<n; i++)
        mp[A[i]] = i;
    int k = B;
    for(int i =0; i<n; i++){
        if(mp.find(A[i]+k) != mp.end() && mp[A[i]+k] != i){
            return 1;
        }
        if(mp.find(A[i]-k) != mp.end() && mp[A[i]-k] != i){
            return 1;
        }
    }

    return 0;
}

，当我将地图替换为unorderd_map解决方案时，就可以接受。这是代码

int Solution::diffPossible(const vector<int> &A, int B) {
    int n = A.size();
    unordered_map< int , int > mp;
    for(int i =0;i<n; i++)
        mp[A[i]] = i;
    int k = B;
    for(int i =0; i<n; i++){
        if(mp.find(A[i]+k) != mp.end() && mp[A[i]+k] != i){
            return 1;
        }
        if(mp.find(A[i]-k) != mp.end() && mp[A[i]-k] != i){
            return 1;
        }
    }

    return 0;
}

这意味着map比unordered_map占用更多的内存。谁能解释这是怎么回事？为什么地图占用更多内存比unordered_map还宽敞？

Answer 1

地图被实现为二分搜索树，并且每个节点（除有用数据外）通常存储 3个指针（指向左孩子，右孩子和父母）。
无序映射被实现为哈希表，其中每个节点都在链接列表中。如果是单链接列表（属于相关存储桶），则每个节点只有 1个指针。更新：但是，每个存储桶也有一个附加的指针。在没有冲突的理想情况下，内存中每个元素将有 2个指针。

请注意，两个int通常将占用8个字节，与单个指针相同。

例如，查看GNU libstdc ++实现。 RB树的节点定义如下：

struct _Rb_tree_node_base
{
  typedef _Rb_tree_node_base* _Base_ptr;
  typedef const _Rb_tree_node_base* _Const_Base_ptr;

  _Rb_tree_color    _M_color;
  _Base_ptr     _M_parent;
  _Base_ptr     _M_left;
  _Base_ptr     _M_right;
  ...

在那里，您可以观察到这三个指针。

通常，很难说哪个容器消耗的总内存更少。但是，我创建了一个基准测试，将1M随机数插入两个容器中，并测量了最大居民大小（MaxRSS），以反映所有消耗的内存空间，包括堆内部数据。结果如下：

48,344 kB 对于std::map，

std::unordered_map

50 888 kB ，
40,932 kB ，用于std::unordered_map和reserve。

请注意，由于存储区列表的重新分配，无序映射（广告2）的内存消耗较高。这就是reserve成员函数的作用。如果一个人在乎内存消耗并事先知道元素的数量，那么他/她应该始终进行预分配（这与向量的情况相同）。

Answer 2

地图基本上是二叉搜索树，而unordered_map被实现为哈希地图。如果您看一下两者的实现，您都会很快注意到BST更大。

这也意味着地图比unordered_map慢得多。

                | map             | unordered_map
---------------------------------------------------------
Ordering        | increasing  order   | no ordering
                | (by default)        |

Implementation  | Self balancing BST  | Hash Table
                | like Red-Black Tree |  

search time     | log(n)              | O(1) -> Average 
                |                     | O(n) -> Worst Case

Insertion time  | log(n) + Rebalance  | Same as search

Deletion time   | log(n) + Rebalance  | Same as search

BST：

struct node
{
    int data;
    node* left;
    node* right;
};

HashMap：

struct hash_node {
    int key;
    int value;
    hash_node* next;
}

参考：https://www.geeksforgeeks.org/map-vs-unordered_map-c/

就内存使用而言，C ++中的map和unordered_map有什么区别？

2 个答案: