C++八股 —— map/unordered_map

1. 底层数据结构

map —— 红黑树

随处可见的红黑树：原理、实现及应用场景 - 知乎

unordered_map —— 散列表

[C++] 哈希表（散列表）详解_c++哈希表-CSDN博客

2. 常见面试题

1. 底层为红黑树的容器有哪些

   • map
   • multimap
   • set
   • multiset

2. 红黑树和AVL树的区别

   • 平衡规则不同：
     • AVL树左右子树的高度差最大为1
     • 红黑树的左右子树黑节点的高度相同
   • 红黑树的平衡代价更小，插入和删除的效率更高
   • AVL树提供更严格的平衡，查找性能更优
   • 红黑树使用内存更多

3. unordered_map是否有缩容操作

   没有；负载因子超过阈值之后会有扩容操作，但是不会有自动缩容；

   提供了接口，可以自己实现：

   bucket_count; // 哈希桶个数
   load_factor;  // 获取当前负载因子
   rehash(n);    // 将哈希桶的个数设置为n，并执行rehash操作
   reserve(n);   // 分配容纳n个元素的适当桶数，并执行rehash
   

   template<typename Key, typename Value>
   class CustomUnorderedMap {
   private:std::unordered_map<Key, Value> map;// 检查是否需要缩容void checkShrink() {if(map.size() > 1 && map.load_factor() < 0.1) {map.reserve(n: map.size());}}public:void erase(const Key& key) {map.erase(key);checkShrink();}
   }; 
   

4. unordered_map有哪些性能优化

   • 预估元素数量并设置合适的哈希桶数量
   • 合适的哈希函数，避免大量冲突
   • 合适的负载因子（一般默认为0.7），max_load_factor

5. map和unordered_map的区别

   • 底层数据结构不同：红黑树 - 散列表
   • 查找性能：$O(logn)$ - $O(1)$
   • 是否有序：有序 - 无序
   • 内存使用：少 - 多
   • 使用场景：有序 - 无序

6. key为字符串，且不区分大小 或 结构体 或类对象，怎么处理

   • map：重新实现比较函数
   • unordered_map：重新实现哈希函数和等于函数