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C++ map与unordered

泰然健康网
2025-07-25 00:33

map与unordered_map对比

map unordered_map 红黑树（非严格二叉平衡搜索树）实现哈希表实现有序无序 —— 查找时间复杂度为O(1)，非常快 空间消耗较大空间消耗较大

哈希表（hash table）

定义

用hash函数（即散列函数）把key映射到对应value在数组（即散列表，注：是一块连续空间）中的位置。
即:value的存储位置=f(key)
其中key为任意长度，而散列表的长度固定，即这种转换是一种压缩映射。

实现

最常用拉链法，连续的数组空间，数组每一个元素是一个链表的头指针。根据元素的一些特征把元素分配到不同的链表中去。
充分利用了数组和链表的优点：
数组的特点是：寻址容易，插入和删除困难；
而链表的特点是：寻址困难，插入和删除容易。

特点

查找快

红黑树

特点

（1）每个节点或者是黑色，或者是红色。
（2）根节点是黑色。
（3）每个叶子节点（NIL）是黑色。
（4）如果一个节点是红色的，则它的子节点必须是黑色的。
（5）从一个节点到该节点的子孙节点的所有路径上包含相同数目的黑节点。

这些约束强制了红黑树的关键性质: 从根到叶子的最长的可能路径不多于最短的可能路径的两倍长（红黑树是相对是接近平衡的二叉树）。
因为性质4导致了路径不能有两个毗连的红色节点。最短的可能路径都是黑色节点，最长的可能路径有交替的红色和黑色节点。
又因为根据性质5所有最长的路径都有相同数目的黑色节点，所以没有路径能多于任何其他路径的两倍长。

故而这个树大致上是平衡的。因为插入、删除和查找操作最坏情况时间都要求与树的高度成比例，这个在高度上的理论上限允许红黑树在最坏情况下都是高效的，而不同于普通的二叉查找树。

时间复杂度

O(lgn)

红黑树的基本操作--左旋和右旋

红黑树的基本操作有添加、删除，添加、删除后都要有旋转操作，目的是维持红黑树的特性。
左旋：

对x进行左旋，指将x右孩子y替换x原位置，将x作为y的新左孩子，将y的原左孩子作为x的右孩子。“x变为了左节点”
右旋：
对x进行右旋，指将x左孩子y替换x原位置，将x作为y的新右孩子，将y的原右孩子作为x的左孩子。“x变为了右节点”

旋转操作保持一颗二叉搜索树仍是二叉搜索树。

未完待续

reference：

https://blog.csdn.net/BillCYJ/article/details/78985895
https://blog.csdn.net/duan19920101/article/details/51579136
https://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3245399.html
https://baike.baidu.com/item/红黑树/2413209?fr=aladdin