C++ 中各种map的使用

C++中有很多中key-value形式的容器,map/hash_map/unordered_map/vector_map。下面讲述各个map的使用及其区别。

首先,map的基本使用方法如下:

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;

typedef std::map<int, string> Map;
typedef Map::iterator MapIt;

int main()
{
 Map *map = new Map();
 int key;
 string value;
 while(cin>>key>>value)
 {
  map->insert(make_pair(key, value));
 }
 for(MapIt it = map->begin(); it != map->end(); ++it)
  cout<<"key:"<<it->first<<" value:"<<it->second<<endl;
 delete map;
 return 0;
}

map使用红黑树实现。查找时间在O(lg(n))-O(2*log(n))之间,构建map花费的时间比较长,因而,map使用于那种插入和查询混合的情况。如果是先插入后查询的情况,可以考虑使用vector_map.

vector_map在C++中没有实现,想使用可以自己实现。其基本思想在于使用vector来保存数据,插入完成后进行排序,然后使用而分查找进行查询。这样在先插入后查询的条件下,性能会比map好很多。原因主要在一下几个方面。

vector使用线性存储,map是二叉树形状,所以vector的局部性更好。

vector可以一次分配很大的内存,而map需要每次分配一个节点,而且map中相对于vector有很多冗余数据,比如指向子节点的指针。

vector是插入完成后统一进行排序,而map每次insert都有一次查找和树的旋转。

vector_map是二分查找,查找时间稳定在O(lg(n)),而map的存储结构是红黑树,查找时间为O(lg(n))-O(2*log(n))。

map的key可以是自定义数据结构,但是需要重载<运算符。如下代码所示:

typedef struct _Key
{
 _Key(int *p, int l)
 {
  len_ = l;
  for(int i = 0; i < l; ++i)
   p_[i] = p[i];
 }
 bool operator<(const _Key &rs) const
 {
  if(len_ == rs.len_)
  {
   for(int i = 0; i < len_; ++i)
    return p_[i] < rs.p_[i];
   return false;
  }
  else
   return len_ < rs.len_;
 }
 int p_[MaxLen];
 int len_;
}Key;
typedef std::map<Key, vector<int> *> MyMap;

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