unordered_map与unordered set，谁的查找速度更快

时间: 2024-01-07 16:23:11 浏览: 105

C++11 unordered_map与map（插入,遍历，Find）效率对比。

在C++编程中，`std::map`和`std::unordered_map`是两种常见的关联容器，它们都用于存储键值对，但实现机制和性能特点有所不同。本篇文章将深入探讨这两种容器在插入、遍历和查找操作上的差异，并通过实例分析它们各自的优缺点。 `std::map`是基于红黑树实现的有序关联容器，它保证了容器内的元素按照键值排序。这意味着插入新元素时，会进行比较并重新调整树结构，以保持排序。而`std::unordered_map`则是基于哈希表实现的无序关联容器，它的插入操作通常更快，因为它不需要维持元素顺序，只需找到合适的哈希桶位置即可。 **插入操作**： - `std::map`：插入操作通常需要O(log n)的时间复杂度，因为每次插入都需要维护红黑树的平衡。 - `std::unordered_map`：理想情况下，哈希表的负载因子较低，插入操作平均时间复杂度为O(1)，但最坏情况下也可能达到O(n)。 **遍历操作**： - `std::map`：由于元素已排序，遍历通常从最小到最大按顺序进行，效率为O(n)。 - `std::unordered_map`：遍历哈希表通常需要遍历所有桶，因此其时间复杂度也是O(n)，但实际运行速度可能比`std::map`快，尤其是当元素数量很大时。 **查找操作**： - `std::map`：查找操作同样为O(log n)，因为需要从根节点开始向下搜索。 - `std::unordered_map`：查找操作在平均情况下是O(1)，但在最坏情况下，如果哈希冲突严重，可能会退化为O(n)。在选择使用哪种容器时，应根据具体需求来权衡。如果需要保持元素的排序顺序，或者插入和遍历操作的效率相对更重要，那么`std::map`可能是更好的选择。而如果更注重查找速度，并且不需要元素顺序，`std::unordered_map`则更合适。此外，`std::unordered_map`的空间效率通常低于`std::map`，因为哈希表通常需要额外的存储空间来处理冲突。而`std::map`由于是树结构，其空间开销主要来自指针和节点，相对于哈希表，可能占用较少的内存。在实际应用中，可以结合C++11标准库提供的工具，例如`emplace`和`try_emplace`，来进一步优化插入操作，减少不必要的拷贝或移动。对于查找操作，可以使用`find`函数，配合迭代器或成员函数`count`来判断元素是否存在。 `std::map`和`std::unordered_map`各有优势，选择哪个取决于应用场景的需求。理解和掌握这些容器的特性和性能差异，有助于编写更高效、更符合需求的代码。

unordered_set的查找速度更快。根据引用中的测试结果可以看出，当传入100w个随机数时，unordered_set的搜索效率依然为0，而set的搜索效率已经很低。这证明了使用哈希为底层数据结构的unordered_set的搜索时间复杂度为O(1)，即常数时间复杂度，而set的搜索时间复杂度为O(log n)，即对数时间复杂度。因此，unordered_set的查找速度更快。

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