карта порівняно з hash_map в C ++

У мене питання з hash_mapі mapна C ++. Я розумію, що mapце в STL, але hash_mapце не стандарт. Яка різниця між ними?

Вони реалізуються дуже різними способами.

hash_map( unordered_mapу TR1 та Boost; використовуйте замість них) використовуйте хеш-таблицю, де ключ хешируется до слота в таблиці, а значення зберігається у списку, прив'язаному до цього ключа.

map реалізується як збалансоване дерево бінарного пошуку (зазвичай це червоне / чорне дерево).

Аналіз unordered_mapповинен давати трохи кращі показники доступу до відомих елементів колекції, але mapдодаток матиме додаткові корисні характеристики (наприклад, він зберігається у відсортованому порядку, що дозволяє пройти від початку до кінця). unordered_mapбуде швидше вставляти та видаляти, ніж a map.

hash_mapбуло поширеним розширенням, яке надали багато реалізацій бібліотеки. Саме тому він був перейменований, unordered_mapколи він був доданий до стандарту C ++ у складі TR1. карта, як правило, реалізована з врівноваженим бінарним деревом, як червоно-чорне дерево (реалізації залежать від курсу). hash_mapі unordered_mapзазвичай реалізуються за допомогою хеш-таблиць. Таким чином порядок не підтримується. unordered_mapВставити / видалити / запит буде O (1) (постійний час), де на карті буде O (log n), де n - кількість елементів у структурі даних. Так unordered_mapшвидше, і якщо ви не дбаєте про порядок предметів, слід віддавати перевагу над map. Іноді хочеться підтримувати порядок (упорядкований ключем), і для цього mapбув би вибір.

Деякі з ключових відмінностей полягають у вимогах щодо складності.

• A mapпотрібен O(log(N))час для вставки та пошуку операцій, оскільки він реалізований як структура даних Red-Black Tree .

• Потрібен unordered_map"середній" час O(1)для вставок та знахідок, але це може бути найгіршим часом O(N). Це тому, що він реалізований за допомогою структури даних Hash Table .

Так, як правило, unordered_mapбуде швидше, але залежно від клавіш і хеш-функції, яку ви зберігаєте, може стати набагато гірше.

Специфікація C ++ не говорить точно, який алгоритм потрібно використовувати для контейнерів STL. Однак це ставить певні обмеження щодо їх продуктивності, що виключає використання хеш-таблиць для mapінших та асоціативних контейнерів. (Вони найчастіше реалізуються з червоними / чорними деревами.) Ці обмеження потребують кращої продуктивності для цих контейнерів, ніж їх можуть доставити хеш-таблиці.

Однак багато людей дійсно хочуть хеш-таблиць, тому контейнери-асоціативні контейнери на основі хешу вже багато років є поширеним розширенням. Отже, вони додавали unordered_mapта інше до пізніших версій стандарту C ++.

mapреалізується з balanced binary search tree(як правило, a rb_tree), оскільки всі учасники в balanced binary search treeсортуються, так це карта;

hash_mapреалізовано від hashtable. Тому що всі члени в hashtableнесортовані, тому члени в hash_map(unordered_map)не сортуються.

hash_mapне є стандартною бібліотекою c ++, але тепер вона перейменована на unordered_map(можна подумати про її перейменоване) і стає c ++ стандартною бібліотекою, оскільки c ++ 11 див. це питання. Різниця між hash_map та unororder_map? для більш детальної інформації.

Нижче я наведу основний інтерфейс із вихідного коду того, як реалізується карта двох типів.

карта:

Нижче наведений код лише для того, щоб показати, що карта - лише обгортка balanced binary search tree, майже вся його функція - це лише виклик balanced binary search treeфункції.

template <typename Key, typename Value, class Compare = std::less<Key>>
class map{
    // used for rb_tree to sort
    typedef Key    key_type;

    // rb_tree node value
    typedef std::pair<key_type, value_type> value_type;

    typedef Compare key_compare;

    // as to map, Key is used for sort, Value used for store value
    typedef rb_tree<key_type, value_type, key_compare> rep_type;

    // the only member value of map (it's  rb_tree)
    rep_type t;
};

// one construct function
template<typename InputIterator>
map(InputIterator first, InputIterator last):t(Compare()){
        // use rb_tree to insert value(just insert unique value)
        t.insert_unique(first, last);
}

// insert function, just use tb_tree insert_unique function
//and only insert unique value
//rb_tree insertion time is : log(n)+rebalance
// so map's  insertion time is also : log(n)+rebalance 
typedef typename rep_type::const_iterator iterator;
std::pair<iterator, bool> insert(const value_type& v){
    return t.insert_unique(v);
};

hash_map:

hash_mapреалізується з hashtableструктури якої приблизно так:

У наведеному нижче коді я дам основну частину hashtable, а потім дає hash_map.

// used for node list
template<typename T>
struct __hashtable_node{
    T val;
    __hashtable_node* next;
};

template<typename Key, typename Value, typename HashFun>
class hashtable{
    public:
        typedef size_t   size_type;
        typedef HashFun  hasher;
        typedef Value    value_type;
        typedef Key      key_type;
    public:
        typedef __hashtable_node<value_type> node;

        // member data is buckets array(node* array)
        std::vector<node*> buckets;
        size_type num_elements;

        public:
            // insert only unique value
            std::pair<iterator, bool> insert_unique(const value_type& obj);

};

Як map'sтільки член є rb_tree, hash_map'sєдиний член є hashtable. Це основний код, як показано нижче:

template<typename Key, typename Value, class HashFun = std::hash<Key>>
class hash_map{
    private:
        typedef hashtable<Key, Value, HashFun> ht;

        // member data is hash_table
        ht rep;

    public:
        // 100 buckets by default
        // it may not be 100(in this just for simplify)
        hash_map():rep(100){};

        // like the above map's insert function just invoke rb_tree unique function
        // hash_map, insert function just invoke hashtable's unique insert function
        std::pair<iterator, bool> insert(const Value& v){
                return t.insert_unique(v);
        };

};

Нижче на зображенні показано, коли у хеш-мапі є 53 відра, а вставити деякі значення - це внутрішня структура.

На зображенні нижче показано деяку різницю між картою та hash_map (unordered_map), зображення походить із способу вибору між картою та unordered_map? :

Я не знаю, що дає, але для очищення () 150K непідписаних цілих чисел та плаваючих значень потрібно hash_map більше 20 секунд. Я просто біжу і читаю чужий код.

Це, як вона включає hash_map.

#include "StdAfx.h"
#include <hash_map>

Я читав це тут https://bytes.com/topic/c/answers/570079-perfomance-clear-vs-swap

кажучи, що clear () є порядком O (N). Це для мене дуже дивно, але так воно і є.