C++ 中标准库 map 和 hash_map 的使用方法

时间：2021-01-06 14:14:14

STL map常用操作简介

1。目录

  1. map简介
  2. map的功能
  3. 使用map
  4. 在map中插入元素
  5. 查找并获取map中的元素
  6. 从map中删除元素

2。map简介

map是一类关联式容器。它的特点是增加和删除节点对迭代器的影响很小，除了那个操作节点，对其他的节点都没有什么影响。对于迭代器来说，可以修改实值，而不能修改key。

3。map的功能

  1. 自动建立Key － value的对应。key 和 value可以是任意你需要的类型。
  2. 根据key值快速查找记录，查找的复杂度基本是Log(N)，如果有1000个记录，最多查找10次，1,000,000个记录，最多查找20次。
  3. 快速插入Key - Value 记录。
  4. 快速删除记录
  5. 根据Key 修改value记录。
  6. 遍历所有记录。

4。使用map

使用map得包含map类所在的头文件
#include <map> //注意，STL头文件没有扩展名.h

map对象是模板类，需要关键字和存储对象两个模板参数：
std:map<int, string> personnel;
这样就定义了一个用int作为索引,并拥有相关联的指向string的指针.

为了使用方便，可以对模板类进行一下类型定义，

typedef map<int, CString> UDT_MAP_INT_CSTRING;
UDT_MAP_INT_CSTRING enumMap;

5。在map中插入元素

改变map中的条目非常简单，因为map类已经对[]操作符进行了重载

enumMap[1] = "One";
enumMap[2] = "Two";
.....

这样非常直观，但存在一个性能的问题。插入2时,先在enumMap中查找主键为2的项，没发现，然后将一个新的对象插入enumMap，键是2，值是一个空字符串，插入完成后，将字符串赋为"Two"; 该方法会将每个值都赋为缺省值，然后再赋为显示的值，如果元素是类对象，则开销比较大。我们可以用以下方法来避免开销：

enumMap.insert(map<int, CString> :: value_type(2, "Two"))

6。查找并获取map中的元素

下标操作符给出了获得一个值的最简单方法：

CString tmp = enumMap[2];

但是,只有当map中有这个键的实例时才对，否则会自动插入一个实例，值为初始化值。

我们可以使用Find()和Count()方法来发现一个键是否存在。

查找map中是否包含某个关键字条目用find()方法，传入的参数是要查找的key，在这里需要提到的是begin()和end()两个成员，分别代表map对象中第一个条目和最后一个条目，这两个数据的类型是iterator.

int nFindKey = 2;            //要查找的Key
//定义一个条目变量(实际是指针)
UDT_MAP_INT_CSTRING::iterator it= enumMap.find(nFindKey); 
if(it == enumMap.end()) {
    //没找到
}
else {
    //找到
}

通过map对象的方法获取的iterator数据类型是一个std::pair对象，包括两个数据 iterator->first 和 iterator->second 分别代表关键字和存储的数据

7。从map中删除元素

移除某个map中某个条目用erase()

该成员方法的定义如下

  1. iterator erase(iterator it); //通过一个条目对象删除
  2. iterator erase(iterator first, iterator last);        //删除一个范围
  3. size_type erase(const Key& key); //通过关键字删除

clear()就相当于 enumMap.erase(enumMap.begin(), enumMap.end());

 

 

 

STL hash_map简介

         hash_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。虽然对外部提供的函数和数据类型是一致的，但是其底层实现是完全不同的，map底层的数据结构是rb_tree而，hansh_map却是哈希表来实现的。

void main()
{//简单的一个列子，其使用方法和map是一样的。
hash_map<int,string> hmap;//定义一个实例
hmap.insert(pair<int,string>(10,"sfsfd"));//插入一个pair对象，

hmap.insert(hash_map<int,string>::value_type(34,"sddsf"));//value_type就是pair类型的


hmap[23] = "23";
hmap[33] = "33";
hmap[-1] = "-1";
hash_map<int,string>::iterator it = hmap.begin();
while(it!=hmap.end())//遍历
   cout<<it->first<<"t"<<it++->second<<endl;
it = hmap.find(23);//查找
if(it!=hmap.end())
   PRINT(it);
cout<<hmap.size()<<endl;
cout<<hmap.count(58)<<endl;
cout<<hmap.empty()<<endl;
hash_map<int,string>::const_reverse_iterator cit = hmap.rend();
PRINT(cit);
}

从上面的列子可以看到，使用起来是没什么困难的，很方便。但是我们什么时候要用map，什么时候用hash_map呢？

map与hash_map

     总 体来说，hash_map 查找速度会比map快，而且查找速度基本和数据量大小无关，属于常数级别;而map的查找速度是log(n)级别。hash还有hash函数的耗时。当有100w条记录的时候，map也只需要20次的比较，200w也只需要21次的比较！所以并不一定常数就比log(n) 小！

    hash_map对空间的要求要比map高很多，所以是以空间换时间的方法，而且，hash_map如果hash函数和hash因子选择不好的话，也许不会达到你要的效果，所以至于用map，还是hash_map，从3个方面来权衡： 查找速度, 数据量, 内存使用，还有一个就是你的经验！没有特别的标准

另外可以通过重写 hash_compair仿函数，更改里面关于桶数量的定义，如果取值合适，也可以得到更优的性能。而且如果你的数据是自定义的类型，必须要重写这个仿函数。可以模仿原来的写法，所有的成员函数，成员变量一个不能少！

unordered_map

用unordered_map代替hash_map，好像是标准推荐的吧。（都是哈希啦），头文件#include <tr1/unordered_map>命名空间using namespace std::tr1;其他用法和hash_map一样。并且它内部unordered_map的元素不以键值或映射的元素作任何特定的顺序排序，其存储位置取决于哈希值允许直接通过其键值为快速访问单个元素（具有       恒定平均的平均时间复杂度）。这个是支持单一的key的。

unordered_map与map的区别

boost::unordered_map， 它与 stl::map的区别就是，stl::map是按照operator<比较判断元素是否相同，以及比较元素的大小，然后选择合适的位置插入到树中。所以，如果对map进行遍历（中序遍历）的话，输出的结果是有序的。顺序就是按照operator< 定义的大小排序。
而boost::unordered_map是计算元素的Hash值，根据Hash值判断元素是否相同。所以，对unordered_map进行遍历，结果是无序的。
用法的区别就是，stl::map 的key需要定义operator< 。 而boost::unordered_map需要定义hash_value函数并且重载operator==。对于内置类型，如string，这些都不用操心。对于自定义的类型做key，就需要自己重载operator< 或者hash_value()了。 
最后，说，当不需要结果排好序时，最好用unordered_map。
其实，stl::map对于与java中的TreeMap，而boost::unordered_map对应于java中的HashMap。 

multimap

不支持[]操作符，因为key不唯一。

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