c++map如何扩容

c++的map容器在扩容时采用的是红黑树结构，而不是unordered_map的哈希表结构。map的扩容是由于插入新元素后导致容量不足，需要重新分配更大的内存空间。map的容量扩展是根据红黑树的特性进行计算和调整的，并不是像vector和unordered_map那样固定的倍数关系。

为了更好地理解map的扩容机制，我将介绍一下map的红黑树结构和扩容过程：

1. 红黑树结构：map的底层实现是一个红黑树，它是一种自平衡的二叉搜索树。红黑树通过在每个节点上增加一个存储位来表示节点的颜色（红色或黑色），并且通过一些规则来确保树的平衡性。

2. 扩容过程：当插入新元素时，如果当前map的容量不足，就需要进行扩容。扩容过程包括以下几个步骤：
a. 创建一个新的红黑树，其容量为当前容量的两倍。
b. 将原来的红黑树中的元素按照一定的顺序转移到新的红黑树中。这个过程会涉及到元素的复制和重新插入，确保新红黑树的结构和元素的顺序与原来的红黑树保持一致。
c. 释放原来红黑树的内存空间。

因此，map的扩容过程与vector和unordered_map的扩容机制不同，它是通过重新构建红黑树来进行扩容的。

https://en.cppreference.com/w/cpp/container/map
https://en.cppreference.com/w/cpp/container/unordered_map

相关问题

unordered_map扩容

unordered_map是C++标准库提供的关联容器之一，用于存储键值对的无序集合。当unordered_map中的元素数量超过了其当前容量时，就会触发扩容操作。扩容是指将unordered_map的内部存储空间扩大，以容纳更多的元素。

unordered_map的扩容过程包括以下几个步骤：
1. 创建一个新的、更大容量的存储空间。
2. 将旧的元素重新哈希到新的存储空间中。
3. 释放旧的存储空间。

扩容操作会引起重新哈希(rehashing)，即将所有键重新计算哈希值，并将它们放入新的存储空间中。重新哈希是一个耗时的过程，因此在性能敏感的场景下，需要注意unordered_map的扩容。

unordered_map的扩容是由其内部机制自动触发的，并且在扩容过程中会自动处理所有的元素迁移。你不需要手动控制unordered_map的扩容，只需要在使用时确保预估或者动态调整容量，以避免频繁扩容导致性能下降。可以通过unordered_map的load_factor和max_load_factor成员函数来控制和查询负载因子(load factor)，从而在需要时进行容量的调整。

unordered_map如何扩容

unordered_map的扩容是通过重新分配内存空间来实现的。当unordered_map的元素数量超过了当前容量时，需要进行扩容操作。

unordered_map的扩容机制是根据负载因子来确定何时触发扩容。负载因子是指unordered_map中元素的数量与桶数的比值。当负载因子超过了预设的阈值时，就会触发扩容操作。

扩容操作包括以下几个步骤：
1. 创建一个新的桶数组，大小通常是当前容量的两倍。
2. 将所有已有的元素重新插入到新的桶数组中，这个过程需要重新计算元素在新桶数组中的位置。
3. 释放旧的桶数组的内存空间。

需要注意的是，扩容操作可能会导致unordered_map中的元素重新散列，因为元素在新的桶数组中的位置可能会发生变化。这可能会导致一些性能开销，因为需要重新计算元素的哈希值和更新桶数组的对应位置。

unordered_map的扩容操作是自动进行的，用户无需手动调用。在插入新元素时，如果unordered_map的负载因子超过了预设的阈值，就会触发自动扩容。因此，用户只需要关注unordered_map的容量和负载因子的设置，以便在需要时进行性能调优。

引用 中提到了unordered_map和vector在扩容机制上的一些比较，可以帮助理解unordered_map的扩容过程。引用 提供了一个插入元素的示例代码，可以更加直观地了解unordered_map的使用。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* [2021 C++ unordered_map和vector在不同编译器下扩容机制](https://blog.csdn.net/lzh824359508/article/details/120357372)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
- *2* *3* [unordered_map详解和性能分析](https://blog.csdn.net/tanxuan231/article/details/129466383)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
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