关于C++标准库中的 Map 和 hash_map 知识点小总结

MAP

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。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;

查找：

下标操作符给出了获得一个值的最简单方法，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。

CString tmp = enumMap[2];

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（其实是最后一个元素的后一个位置），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。
插入：

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"))

删除：

移除某个map中某个条目用erase()，该成员方法的定义如下：

iterator erase(iterator it); //通过一个条目对象删除
iterator erase(iterator first, iterator last);       //删除一个范围
size_type erase(const Key& key); //通过关键字删除
clear()；   //就相当于 enumMap.erase(enumMap.begin(), enumMap.end());

map的sort问题：

Map中的元素是自动按key升序排序,所以不能对map用sort函数：

map中swap的用法：

Map中的swap不是一个容器中的元素交换，而是两个容器交换；

map的基本操作函数：

begin() 返回指向map头部的迭代器

clear(） 删除所有元素

count() 返回指定元素出现的次数

empty() 如果map为空则返回true

end() 返回指向map末尾的迭代器

equal_range() 返回特殊条目的迭代器对

erase() 删除一个元素

find() 查找一个元素

get_allocator() 返回map的配置器

insert() 插入元素

key_comp() 返回比较元素key的函数

lower_bound() 返回键值>=给定元素的第一个位置

max_size() 返回可以容纳的最大元素个数

rbegin() 返回一个指向map尾部的逆向迭代器

rend() 返回一个指向map头部的逆向迭代器

size() 返回map中元素的个数

swap() 交换两个map

upper_bound() 返回键值>给定元素的第一个位置

value_comp() 返回比较元素value的函数

hash_map

hash_map类在头文件hash_map中，和所有其它的C++标准库一样，头文件没有扩展名

#include <hash_map>
using namespace std;
using namespace stdext;

hash_map是一个聚合类，它继承自_Hash类，包括一个vector，一个list和一个pair，其中vector用于保存桶，list用于进行冲突处理，pair用于保存key->value结构，简要地伪码如下：

class hash_map<class _Tkey, class _Tval>
{
private:
typedef pair<_Tkey, _Tval> hash_pair;
typedef list<hash_pair>    hash_list;
typedef vector<hash_list>  hash_table;
};

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();//定义迭代器指针
while(it!=hmap.end())//遍历
cout<<it->first<<"\t"<<it++->second<<endl;//分别输出关键字和存储的数据
it = hmap.find(23);  //查找
if(it!=hmap.end())  //找到了就打印出来
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();//指向头部的逆向迭代器
PRINT(cit);
}

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！