C++中的STL数据结构

内容来自:代码随想录:哈希表理论基础

1.常见的三种哈希结构

当我们想使用哈希法来解决问题的时候,我们一般会选择如下三种数据结构

数组

set (集合)

map(映射)

在C++中,set 和 map 分别提供以下三种数据结构,其底层实现以及优劣如下表所示:

std::unordered_set底层实现为哈希表,std::set 和std::multiset 的底层实现是红黑树,红黑树是一种平衡二叉搜索树,所以key值是有序的,但key不可以修改,改动key值会导致整棵树的错乱,所以只能删除和增加。

std::unordered_map 底层实现为哈希表,std::map 和std::multimap 的底层实现是红黑树。同理,std::map 和std::multimap 的key也是有序的(这个问题也经常作为面试题,考察对语言容器底层的理解)。

当我们要使用集合来解决哈希问题的时候,优先使用unordered_set,因为它的查询和增删效率是最优的,如果需要集合是有序的,那么就用set,如果要求不仅有序还要有重复数据的话,那么就用multiset。

那么再来看一下map ,在map 是一个key value 的数据结构,map中,对key是有限制,对value没有限制的,因为key的存储方式使用红黑树实现的。

其他语言例如:java里的HashMap ,TreeMap 都是一样的原理。可以灵活贯通。

虽然std::set、std::multiset 的底层实现是红黑树,不是哈希表,std::set、std::multiset 使用红黑树来索引和存储,不过给我们的使用方式,还是哈希法的使用方式,即key和value。所以使用这些数据结构来解决映射问题的方法,我们依然称之为哈希法。 map也是一样的道理。

这里在说一下,一些C++的经典书籍上 例如STL源码剖析,说到了hash_set hash_map,这个与unordered_set,unordered_map又有什么关系呢?

实际上功能都是一样一样的, 但是unordered_set在C++11的时候被引入标准库了,而hash_set并没有,所以建议还是使用unordered_set比较好,这就好比一个是官方认证的,hash_set,hash_map 是C++11标准之前民间高手自发造的轮子。

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