C++ Map 有几种实现方法？ |21xrx.com

2023-06-28 09:24:24 深夜i -- --

C++ Map 实现方法数量比较

C++ Map 是一种关联容器，用于存储键值对。它允许快速查找、插入和删除数据，因此在编写大型程序时非常有用。在 C++ 中，Map 可以通过多种方式实现。

1. 二叉搜索树

Map 最常见的实现方式是使用二叉搜索树。这种实现方法允许 Map 中的元素按键值有序存储，因此可以快速搜索一个键。当我们查找一个值时，二叉搜索树会平均执行 log(N) 次比较操作，其中 N 是 Map 中的元素数量。

具体实现时，可以使用 std::map 或 std::multimap 模板类。它们都是基于红黑树实现的，具有相同的接口，但是 std::multimap 允许键值相同的条目。

2. 哈希表

Map 的另一种实现方式是使用哈希表。哈希表是将键值映射到桶中的数组上的数据结构。对于一个给定的键，可以通过哈希函数计算出相应的桶。通过使用哈希表，查询时间可以降低到 O(1)。然而，哈希表需要解决冲突问题。通常使用链表等数据结构来解决冲突。当哈希函数良好时，哈希表在大多数情况下具有很好的性能。

C++ 中可以使用 std::unordered_map 或 std::unordered_multimap 模板类来实现哈希表。它们提供了使用开链法解决冲突的实现。

3. 平衡树

Map 的第三种实现方式是平衡树。平衡树是指节点的左右子树高度之差最多为 1 的树。这样可以保证树的深度大约是 log(N)，因此，查询的时间复杂度和二叉搜索树相同。平衡树的实现在插入和删除操作时可能稍微复杂一些，但可以获得更好的性能。

C++ 中可以使用 std::set 或 std::multiset 模板类来实现平衡树。它们基于红黑树实现，与 std::map 和 std::multimap 相比，它们只存储键的集合。

总之，C++ 的 Map 可以使用二叉搜索树、哈希表和平衡树等多种方式实现。每种实现方法都有其优缺点和适用场景。开发者可以根据具体情况选择最合适的实现方式。

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