在 C++ 中，map 和 unordered_map 是标准库中的两种关联容器，用于存储键值对。两者的主要区别在于底层实现和访问速度，以及元素存储的顺序。以下是它们的用法及一些特性探索：

map

1. 定义：

   #include <map>  
   std::map<int, std::string> myMap;  

2. 特性：

   • 底层实现是红黑树。
   • 元素是按照键值自动排序的。
   • 查找、插入、删除时间复杂度为 O(log n)。

3. 基本操作：

   • 插入元素：
     myMap.insert({1, "one"}); myMap[2] = "two";
   • 访问元素：
     std::string value = myMap[1]; // 如果键不存在，默认构造一个元素
   • 查找元素：
     auto it = myMap.find(1); if (it != myMap.end()) { // 键存在 }
   • 删除元素：
     myMap.erase(1);

4. 迭代：

   for (const auto& pair : myMap) {  
      std::cout << pair.first << ": " << pair.second << std::endl;  
   }  

unordered_map

1. 定义：

   #include <unordered_map>  
   std::unordered_map<int, std::string> myUnorderedMap;  

2. 特性：

   • 底层实现是哈希表。
   • 元素不是按特定顺序存储，存储顺序可能和插入顺序不同。
   • 查找、插入、删除时间复杂度平均为 O(1)，但最坏情况下为 O(n)。

3. 基本操作：

   • 插入元素：
     myUnorderedMap.insert({1, "one"}); myUnorderedMap[2] = "two";
   • 访问元素：
     std::string value = myUnorderedMap[1];
   • 查找元素：
     auto it = myUnorderedMap.find(1); if (it != myUnorderedMap.end()) { // 键存在 }
   • 删除元素：
     myUnorderedMap.erase(1);

4. 迭代：

   for (const auto& pair : myUnorderedMap) {  
      std::cout << pair.first << ": " << pair.second << std::endl;  
   }  

选择使用指南

• 使用 map：

  • 需要按顺序访问元素。
  • 对元素的稳定排序有要求。

• 使用 unordered_map：

  • 关心操作的平均速度，希望达到最快的查找和插入性能。
  • 对元素顺序没有要求。

在选择哪个容器时，需要根据应用场景决定，如果需要有序数据、并且对性能要求不特别高，可以选择 map；如果需要最快速的查找和插入，并且数据顺序不重要，可以选择 unordered_map。