面试题map/unordered相关

map/set与unordered_map/unorder_set的区别

区别1：有序性区别

区别2：底层数据结构区别

区别3：迭代器区别

map/set与unordered_map/unorder_set的区别

区别1：有序性区别

对于map/set根据键值会默认按升序进行排序。对于unorder_xx系列是无序的。

区别2：底层数据结构区别

对于map/set底层实现数据结构是一个平衡二叉树（红黑树），对于unordered系类底层实现是哈希表，通过hash表把key映射到对应的下标，实现快速访问。

区别3：迭代器区别

对于map/set支持双向迭代器，支持it++,it--。而对于unordered系列只支持单项迭代器，只能++不能--。原因：对于红黑树节点间存在全局有序的前驱后继关系，因此迭代器可前后移动，是双向迭代器。而对于hash表，遍历顺序由哈希分布决定，无全局有序前驱关系，后退操作无法高效实现，因此仅支持前向迭代器

区别4：性能区别

map/set底层一棵红黑树（平衡二叉搜索树），对于增删查改的性能测试大概稳定在O（logN）。

而对于unordered系列的增删查改性能平均在O(1)的。

性能测试案例

我们以一个容器对比set/unordered_set对容器增删查性能做对比。

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <set>
#include <unordered_set>
#include <time.h>
using namespace std;

int main()
{
	int N = 100;
	vector<int> v;
	v.reserve(N);
	srand((unsigned int)time(NULL));
	//随机生成N个数字
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		v.push_back(rand());
	}

	/****************插入效率测试****************/
	//将这N个数插入set容器
	set<int> s;
	clock_t begin1 = clock();
	for (auto e : v)
	{
		s.insert(e);
	}
	clock_t end1 = clock();

	//将这N个数插入unordered_set容器
	unordered_set<int> us;
	clock_t begin2 = clock();
	for (auto e : v)
	{
		us.insert(e);
	}
	clock_t end2 = clock();

	//分别输出插入set容器和unordered_set容器所用的时间
	cout << "插入到set容器时间: " << end1 - begin1 << endl;
	cout << "插入到unordered_set容器的时间: " << end2 - begin2 << endl;

	/****************查找效率测试****************/
	//在set容器中查找这N个数
	clock_t begin3 = clock();
	for (auto e : v)
	{
		s.find(e);
	}
	clock_t end3 = clock();

	//在unordered_set容器中查找这N个数
	clock_t begin4 = clock();
	for (auto e : v)
	{
		us.find(e);
	}
	clock_t end4 = clock();

	//分别输出在set容器和unordered_set容器中查找这N个数所用的时间
	cout << "用set遍历所有元素时间: " << end3 - begin3 << endl;
	cout << "用unordered_set遍历所有元素时间： " << end4 - begin4 << endl;

	/****************删除效率测试****************/
	//将这N个数从set容器中删除
	clock_t begin5 = clock();
	for (auto e : v)
	{
		s.erase(e);
	}
	clock_t end5 = clock();

	//将这N个数从unordered_set容器中删除
	clock_t begin6 = clock();
	for (auto e : v)
	{
		us.erase(e);
	}
	clock_t end6 = clock();

	//分别输出将这N个数从set容器和unordered_set容器中删除所用的时间
	cout << "用set删除所有元素时间 " << end5 - begin5 << endl;
	cout << "用unordered_set删除所有元素时间: " << end6 - begin6 << endl;
	return 0;
}

少量数据对比结果

大量数据对比结果

性能测试小结

对于上边测试结果我们可以看到：

当数据量特别小的时候虽然有差异但可以忽略不计，我们可以认为两个容器性能差不多。

但当数据量很大的时候对于unordered容器的性能明显比set/map容器性能强的多。