map, set, unordered_map,unordered_set的用法和区别

通过代码来区别

unordered_map和map
unordered_map存储机制是哈希表，，即unordered_map内部元素是无序的。

map是红黑树，map中的元素是按照二叉搜索树存储，进行中序遍历会得到有序遍历。

unordered_set和set
unordered_set基于哈希表，是无序的。
set实现了红黑树的平衡二叉检索树的数据结构，插入元素时，它会自动调整二叉树的排列，把元素放到适当的位置，以保证每个子树根节点键值大于左子树所有节点的键值，小于右子树所有节点的键值；另外，还得保证根节点左子树的高度与右子树高度相等。

平衡二叉检索树使用中序遍历算法，检索效率高于vector、deque和list等容器，另外使用中序遍历可将键值按照从小到大遍历出来。

通用数据：
vector<int> list;
? ? list.push_back(5);
? ? list.push_back(14);
? ? list.push_back(34);
? ? list.push_back(22);
? ? list.push_back(39);
? ? list.push_back(5);

unordered_map

头文件：#include<unordered_map>

介绍：std::unordered_map 就是以key来查找value而设计,不会根据key排序。

代码：
?unordered_map<int, int> map;
? ? ? ? for (int i=0; i<list.size(); i++){
? ? ? ? ? ? map[i] = list[i];
? ? ? ? }
? ? ? ? cout << map[0] << endl;
? ? ? ? for (unordered_map<int, int>::iterator i = map.begin(); i != map.end(); i++){
? ? ? ? ? ? cout << i->first << ' ' << i->second << endl;
? ? ? ? }
? ? ? ? if (map.find(3) != map.end()) {
? ? ? ? ? ? cout << "find key=" << map.find(3)->first << ", value=" << map.find(3)->second << endl;
? ? ? ? }
? ? ? ? if (map.count(5) > 0) {
? ? ? ? ? ? cout << "find 5: " << map.count(5) << endl;
? ? ? ? }

结果：
UnorderedMap
5
5 5
4 39
3 22
2 34
1 14
0 5
find key=3, value=22
find 5: 1

m.count(n)计算下标为n的位置有无数据，有返回1，无返回0。

unordered_map也有find方法，得到的对象是一个iterator

unordered_set

头文件：#include<unordered_set>

介绍：std::unordered_set 是基于hash表的，因此并不是顺序存储。

代码：

?unordered_set<int> set;
? ? ? ? for (int i=0; i<list.size(); i++){
? ? ? ? ? ? set.insert(list[i]);
? ? ? ? }
? ? ? ? for (unordered_set<int>::iterator i = set.begin(); i != set.end(); i++) {
? ? ? ? ? ? cout << *i << endl;
? ? ? ? }
? ? ? ? cout << " find 39: " << *set.find(39) << endl;
? ? ? ? cout << "count 14:" << set.count(5) << endl;

结果：
UnorderdSet
22
39
34
14
5
?find 39: 39
count 14:1

map

头文件：#include<map>

介绍：std::map 就是以key来查找value而设计，根据key排序。

代码：
map<int, int> map1;
? ? ? ? for (int i=0; i<list.size(); i++){
? ? ? ? ? ? map1[i] = list[i];
? ? ? ? }
? ? ? ? for (map<int, int>::iterator i = map1.begin(); i != map1.end(); i++){
? ? ? ? ? ? cout << i->first << ' ' << i->second << endl;
? ? ? ? }
? ? ? ? if (map1.find(3) != map1.end()) {
? ? ? ? ? ? cout << "find key=" << map1.find(3)->first << ", value=" << map1.find(3)->second << endl;
? ? ? ? }
? ? ? ? if (map1.count(5) > 0) {
? ? ? ? ? ? cout << "count 5: " << map1.count(5) << endl;
? ? ? ? }

结果：

Map
0 5
1 14
2 34
3 22
4 39
5 5
find key=3, value=22
count 5: 1
?

set

头文件：#include<set>

介绍：std::set 是基于hash表的，因此并不是顺序存储。

代码：

set<int> set;
? ? ? ? for (int i=0; i<list.size(); i++){
? ? ? ? ? ? set.insert(list[i]);
? ? ? ? }
? ? ? ? for (auto i = set.begin(); i != set.end(); i++) {
? ? ? ? ? ? cout << *i << endl;
? ? ? ? }
? ? ? ? cout << *set.find(5) << endl;
? ? ? ? cout << set.count(5) << endl;
结果：
Set
5
14
22
34
39
5
1

map和unordered_map的差别

需要引入的头文件不同
map: #include < map >
unordered_map: #include < unordered_map >

内部实现机理不同
map： map内部实现了一个红黑树（红黑树是非严格平衡二叉搜索树，而AVL是严格平衡二叉搜索树），红黑树具有自动排序的功能，因此map内部的所有元素都是有序的，红黑树的每一个节点都代表着map的一个元素。因此，对于map进行的查找，删除，添加等一系列的操作都相当于是对红黑树进行的操作。map中的元素是按照二叉搜索树（又名二叉查找树、二叉排序树，特点就是左子树上所有节点的键值都小于根节点的键值，右子树所有节点的键值都大于根节点的键值）存储的，使用中序遍历可将键值按照从小到大遍历出来。
unordered_map: unordered_map内部实现了一个哈希表（也叫散列表，通过把关键码值映射到Hash表中一个位置来访问记录，查找的时间复杂度可达到O(1)，其在海量数据处理中有着广泛应用）。因此，其元素的排列顺序是无序的。哈希表详细介绍

优缺点以及适用处

map：

优点：有序性，这是map结构最大的优点，其元素的有序性在很多应用中都会简化很多的操作
红黑树，内部实现一个红黑书使得map的很多操作在lgn的时间复杂度下就可以实现，因此效率非常的高
缺点： 空间占用率高，因为map内部实现了红黑树，虽然提高了运行效率，但是因为每一个节点都需要额外保存父节点、孩子节点和红/黑性质，使得每一个节点都占用大量的空间

适用处：对于那些有顺序要求的问题，用map会更高效一些

unordered_map：

优点： 因为内部实现了哈希表，因此其查找速度非常的快
缺点： 哈希表的建立比较耗费时间
适用处：对于查找问题，unordered_map会更加高效一些，因此遇到查找问题，常会考虑一下用unordered_map

总结：

内存占有率的问题就转化成红黑树 VS hash表 , 还是unorder_map占用的内存要高。
但是unordered_map执行效率要比map高很多
对于unordered_map或unordered_set容器，其遍历顺序与创建该容器时输入的顺序不一定相同，因为遍历是按照哈希表从前往后依次遍历的
map和unordered_map的使用
unordered_map的用法和map是一样的，提供了 insert，size，count等操作，并且里面的元素也是以pair类型来存贮的。其底层实现是完全不同的，上方已经解释了，但是就外部使用来说却是一致的。

C++ Map常见用法说明

常用操作汇总举例：
#include <iostream> ?
#include <unordered_map> ?
#include <map>
#include <string> ?
using namespace std; ?
int main() ?
{ ?
?? ?//注意：C++11才开始支持括号初始化
? ? unordered_map<int, string> myMap={{ 5, "张大" },{ 6, "李五" }};//使用{}赋值
? ? myMap[2] = "李四"; ?//使用[ ]进行单个插入，若已存在键值2，则赋值修改，若无则插入。
? ? myMap.insert(pair<int, string>(3, "陈二"));//使用insert和pair插入
??
?? ?//遍历输出+迭代器的使用
? ? auto iter = myMap.begin();//auto自动识别为迭代器类型unordered_map<int,string>::iterator
? ? while (iter!= myMap.end())
? ? { ?
? ? ? ? cout << iter->first << "," << iter->second << endl; ?
? ? ? ? ++iter; ?
? ? } ?
?? ?
?? ?//查找元素并输出+迭代器的使用
? ? auto iterator = myMap.find(2);//find()返回一个指向2的迭代器
? ? if (iterator != myMap.end())
?? ? ? ?cout << endl<< iterator->first << "," << iterator->second << endl; ?
? ? system("pause"); ?
? ? return 0; ?
} ?
?