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无序容器(unordered containers)

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小牛编辑
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2023-12-01

一个无序容器实际上就是某种形式的蛤希表。C++0x提供四种标准的无序容器:

  • unordered_map
  • unordered_set
  • unordered_multimap
  • unordered_multiset

实际上,它们应该被称为hash_map等。但是因为有很多地方已经在使用hash_map这样的名字了,为了保证其兼容性,标准委员会不得不选择新的名字。而unordered_map是我们所能够找到的最好的名字了。无序(“unordered”)代表着map和unordered_map之间一个最本质的差别:当你使用map容器的时候,容器中的所有元素都是通过小于操作(默认情况下使用“<”操作符)排好序的,但是unordered_map并没有对元素进行排序,所以它并不要求元素具有小于操作符。并且,一个哈希表也并添言地提供排序的功能。相反,map容器中的元素也并不要求具有哈希函数。 基本上,当代码的优化是可能的并且我们有理由对其进行优化时,我们可以把unordered_map当作一个优化之后的map容器来使用。例如:

map<string,int> m {
    {“Dijkstra”,1972}, {“Scott”,1976},
    {“Wilkes”,1967}, {“Hamming”,1968}
};
m["Ritchie"] = 1983;
for(auto x : m)
    cout << ‘{‘ << x.first << ‘,’ << x.second << ‘}’;

// 使用优化之后的unordered_map
unordered_map<string,int> um {
    {“Dijkstra”,1972}, {“Scott”,1976},
    {“Wilkes”,1967}, {“Hamming”,1968}
};
um["Ritchie"] = 1983;
for(auto x : um)
    cout << ‘{‘ << x.first << ‘,’ << x.second << ‘}’;

map容器m的迭代器将以字母的顺序访问容器中的所有元素,而unordered_map容器um则并不按照这样的顺序(除非通过一些特殊的操作)。m和um两者的查找功能的实现机制是非常不同的。对于m,它使用的是复杂度为log2(m.size())的小于比较,而um只是简单地调用了一个哈希函数和一次或多次的相等比较。如果容器中的元素比较少(比如几打),很难说哪一种容器更快,但是对于大量数据(比如数千个)而言,unordered_map容器的查找速度要比map容器快很多。

更多内容稍后提供。

参考:

? Standard: 23.5 Unordered associative containers.

(翻译:Yibo Zhu)