set, multiset ,unordered_set; map, multimap, unordered_map
在 C++标准库中,std::set
、std::multiset
、std::map
和std::multimap
是基于平衡二叉搜索树(通常是红黑树)实现的,而std::unordered_set
、std::unordered_map
是基于哈希表实现的。以下是它们的具体实现和特点:
1.基于平衡二叉搜索树的容器
这些容器内部使用平衡二叉搜索树(通常是红黑树)来存储元素,因此它们的查找、插入和删除操作的时间复杂度都是O(log n)。
1.1std::set
• 存储唯一元素:容器中的每个元素都是唯一的,不允许重复。
• 有序存储:元素按照升序(或自定义顺序)存储。
• 基于红黑树:内部使用红黑树实现。
1.2std::multiset
• 存储可重复元素:容器中的元素可以重复。
• 有序存储:元素按照升序(或自定义顺序)存储。
• 基于红黑树:内部使用红黑树实现。
1.3std::map
• 存储键值对:每个键都对应一个值,键是唯一的。
• 有序存储:键值对按照键的升序(或自定义顺序)存储。
• 基于红黑树:内部使用红黑树实现。
1.4std::multimap
• 存储键值对:每个键可以对应多个值。
• 有序存储:键值对按照键的升序(或自定义顺序)存储。
• 基于红黑树:内部使用红黑树实现。
2.基于哈希表的容器
这些容器内部使用哈希表来存储元素,因此它们的查找、插入和删除操作的平均时间复杂度是O(1),但在最坏情况下(如大量冲突)可能会退化到O(n)。
2.1std::unordered_set
• 存储唯一元素:容器中的每个元素都是唯一的,不允许重复。
• 无序存储:元素的存储顺序是不确定的。
• 基于哈希表:内部使用哈希表实现。
2.2std::unordered_map
• 存储键值对:每个键都对应一个值,键是唯一的。
• 无序存储:键值对的存储顺序是不确定的。
• 基于哈希表:内部使用哈希表实现。
3.总结
• std::set
、std::multiset
、std::map
、std::multimap
:基于平衡二叉搜索树(通常是红黑树)实现,查找、插入和删除操作的时间复杂度是O(log n),元素有序存储。
• std::unordered_set
、std::unordered_map
:基于哈希表实现,查找、插入和删除操作的平均时间复杂度是O(1),元素无序存储。
4.选择合适的容器
选择哪种容器取决于你的具体需求:
• 如果你需要有序存储或者频繁地进行范围查询,那么基于红黑树的容器(如std::set
、std::map
)可能更适合。
• 如果你需要高效的查找、插入和删除操作,并且不关心元素的顺序,那么基于哈希表的容器(如std::unordered_set
、std::unordered_map
)可能更适合。
希望这个解释能帮助你更好地理解这些容器的区别!如果有任何问题,欢迎随时问我哦。