unordered_map 简介

简介

无序映射（Unordered maps）是用于存储键值和映射值组合成的元素的关联容器，并允许基于其键快速检索各个元素。在unordered_map中，键值通常用于唯一地标识元素，而映射值是具有与该键关联的内容的对象。键的类型和映射的值可能会有所不同。

头文件

在使用unordered_map时，需要引入头文件：

#include < unordered_map >

内部实现

unordered_map内部实现了一个哈希表（也叫散列表，通过把关键码值映射到Hash表中一个位置来访问记录，查找的时间复杂度可达到O(1)，其在海量数据处理中有着广泛应用）。因此，其元素的排列顺序是无序的。

与map对比

map

  1. 优点：

    • 有序性，这是map结构最大的优点，其元素的有序性在很多应用中都会简化很多的操作；

    • 红黑树，内部实现一个红黑树使得map的很多操作在O(lgn)的时间复杂度下就可以实现，因此效率非常的高。

  2. 缺点：空间占用率高，因为map内部实现了红黑树，虽然提高了运行效率，但是因为每一个节点都需要额外保存父节点、孩子节点和红/黑性质，使得每一个节点都占用大量的空间

  3. 应用场景：对于那些有顺序要求的问题，用map会更高效一些

unordered_map

  1. 优点：因为内部实现了哈希表，因此其查找速度非常的快
  2. 缺点：哈希表的建立比较耗费时间
  3. 应用场景：对于查找问题，unordered_map会更加高效一些，因此遇到查找问题，常会考虑一下用unordered_map

总结

  1. 内存占有率的问题就转化成红黑树 VS Hash表，还是unordered_map占用的内存要高；
  2. 但是unordered_map执行效率要比map高很多；
  3. 对于unordered_map或unordered_set容器，其遍历顺序与创建该容器时输入的顺序不一定相同，因为遍历是按照哈希表从前往后依次遍历的。

unordered_map的使用

unordered_map的用法和map是一样的，提供了 insert，size，count等操作，并且里面的元素也是以pair类型来存贮的。其底层实现是完全不同的，上方已经解释了，但是就外部使用来说却是一致的。

#include <iostream>  
#include <unordered_map>  
#include <map>
#include <string>  
using namespace std;  
int main()  
{  
	//注意：C++11才开始支持括号初始化
    unordered_map<int, string> myMap={{ 5, "张大" },{ 6, "李五" }};//使用{}赋值
    myMap[2] = "李四";  //使用[ ]进行单个插入，若已存在键值2，则赋值修改，若无则插入。
    myMap.insert(pair<int, string>(3, "陈二"));//使用insert和pair插入
  
	//遍历输出+迭代器的使用
    auto iter = myMap.begin();//auto自动识别为迭代器类型unordered_map<int,string>::iterator
    while (iter!= myMap.end())
    {  
        cout << iter->first << "," << iter->second << endl;  
        ++iter;  
    }  
	
	//查找元素并输出+迭代器的使用
    auto iterator = myMap.find(2);//find()返回一个指向2的迭代器
    if (iterator != myMap.end())
	    cout << endl<< iterator->first << "," << iterator->second << endl;  
    system("pause");  
    return 0;  
}

练习

236. 二叉树的最近公共祖先

方法二：存储父节点

思路
我们可以用哈希表存储所有节点的父节点，然后我们就可以利用节点的父节点信息从 p 结点开始不断往上跳，并记录已经访问过的节点，再从 q 节点开始不断往上跳，如果碰到已经访问过的节点，那么这个节点就是我们要找的最近公共祖先。

算法

  1. 从根节点开始遍历整棵二叉树，用哈希表记录每个节点的父节点指针。

  2. 从 p 节点开始不断往它的祖先移动，并用数据结构记录已经访问过的祖先节点。

  3. 同样，我们再从 q 节点开始不断往它的祖先移动，如果有祖先已经被访问过，即意味着这是 p 和 q 的深度最深的公共祖先，即 LCA 节点。

class Solution {
public:
    unordered_map<int, TreeNode*> fa;
    unordered_map<int, bool> vis;
    void dfs(TreeNode* root){
        if (root->left != nullptr) {
            fa[root->left->val] = root;
            dfs(root->left);
        }
        if (root->right != nullptr) {
            fa[root->right->val] = root;
            dfs(root->right);
        }
    }
    TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        fa[root->val] = nullptr;
        dfs(root);
        while (p != nullptr) {
            vis[p->val] = true;
            p = fa[p->val];
        }
        while (q != nullptr) {
            if (vis[q->val]) return q;
            q = fa[q->val];
        }
        return nullptr;
    }
};


作者：LeetCode-Solution
链接：https://leetcode-cn.com/problems/lowest-common-ancestor-of-a-binary-tree/solution/er-cha-shu-de-zui-jin-gong-gong-zu-xian-by-leetc-2/
来源：力扣（LeetCode）
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参考资料

[1] map和unordered_map的差别和使用
[2] Unordered Map - C++ Reference
[3] 二叉树的最近公共祖先 - 力扣（LeetCode）