【C/C++】C++11 无序关联容器的诞生背景

news/2024/11/28 23:50:27/

文章目录

    • 背景
    • 无序关联容器适用场景
    • 有序关联容器适用场景

背景

C++11 引入了无序关联容器(unordered_mapunordered_setunordered_multimapunordered_multiset)是为了提供一种高效的元素存储和查找方式。相比于有序关联容器(mapsetmultimapmultiset),无序关联容器的元素是无序存储的,但是插入、查找和删除操作的平均时间复杂度为 O(1),比有序关联容器更加高效。

无序关联容器的实现方式是基于哈希表的,它们使用哈希函数将元素的键映射到哈希表中的位置,因此可以快速地进行元素的查找、插入和删除操作。而有序关联容器则是基于红黑树实现的,它们的元素是按照键值有序存储的,因此可以进行范围查找和排序等操作。

因此,无序关联容器适用于需要高效地进行元素的查找、插入和删除操作的场景,而有序关联容器则适用于需要有序存储元素的场景。C++11 引入无序关联容器,是为了提供更加灵活和高效的元素存储和查找方式,以满足不同场景下的需求。

无序关联容器适用场景

无序关联容器(unordered_mapunordered_setunordered_multimapunordered_multiset)适用于需要高效地进行元素的查找、插入和删除操作的场景。由于无序关联容器的实现方式是基于哈希表的,它们使用哈希函数将元素的键映射到哈希表中的位置,因此可以快速地进行元素的查找、插入和删除操作,平均时间复杂度为 O(1)。

无序关联容器适用于以下场景:

  1. 需要高效地进行元素的查找、插入和删除操作,而不需要保证元素的顺序。

  2. 元素的键值可以使用哈希函数进行计算,且哈希函数的冲突率较低。

  3. 元素的数量较大,但是内存空间有限,需要使用哈希表来进行空间优化。

  4. 需要对元素进行快速的去重操作。

总之,无序关联容器适用于需要高效地进行元素的查找、插入和删除操作,并且不需要保证元素的顺序的场景。但是,由于哈希表的实现方式,无序关联容器的元素并不是按照它们被插入的顺序存储的,因此在需要有序存储元素的场景下,应该使用有序关联容器。

有序关联容器适用场景

有序关联容器(mapsetmultimapmultiset)适用于需要有序存储元素的场景。由于有序关联容器的实现方式是基于红黑树的,它们的元素是按照键值有序存储的,因此可以进行范围查找和排序等操作。

有序关联容器适用于以下场景:

  1. 需要对元素进行排序或者按照键值进行范围查找的场景。

  2. 元素的数量较小,但是需要进行频繁的查找和插入操作。

  3. 元素的键值不能使用哈希函数进行计算,或者哈希函数的冲突率较高。

  4. 需要保证元素的顺序。

总之,有序关联容器适用于需要有序存储元素的场景,并且需要进行排序或者按照键值进行范围查找的场景。但是,由于红黑树的实现方式,有序关联容器的插入、查找和删除操作的平均时间复杂度为 O(log n),比无序关联容器更加低效。因此,在需要高效地进行元素的查找、插入和删除操作的场景下,应该使用无序关联容器。


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