福大软工1816 · 第五次做业 - 结对做业2_map与unordered map的比较测试

测试代码：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>
#include <windows.h>
#include <string.h>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <map>
const int maxval = 2000000 * 5;
#include <unordered_map>

void map_test()
{
    printf("map_test\n");
    map<int, int> mp;
    clock_t startTime, endTime;
    startTime = clock();
    for (int i = 0; i < maxval; i++)
    {
        mp[rand() % maxval]++;
    }
    endTime = clock();
    printf("%lf\n", (double)(endTime - startTime) / CLOCKS_PER_SEC);
    printf("insert finish\n");
    startTime = clock();
    for (int i = 0; i < maxval; i++)
    {
        if (mp.find(rand()%maxval) == mp.end())
        {
            //printf("not found\n");
        }
    }
    endTime = clock();
    printf("%lf\n", (double)(endTime - startTime) / CLOCKS_PER_SEC);
    printf("find finish\n");
    
    startTime = clock();
    for(auto it = mp.begin(); it!=mp.end(); it++)
    {
        
    }
    endTime = clock();
    printf("%lf\n", (double)(endTime - startTime) / CLOCKS_PER_SEC);
    printf("travel finish\n");
    
    printf("------------------------------------------------\n");
}

void hash_map_test()
{
    printf("hash_map_test\n");
    unordered_map<int, int> mp;
    clock_t startTime, endTime;
    startTime = clock();
    for (int i = 0; i < maxval; i++)
    {
        mp[rand() % maxval] ++;
    }
    endTime = clock();
    printf("%lf\n", (double)(endTime - startTime) / CLOCKS_PER_SEC);
    printf("insert finish\n");
    startTime = clock();
    for (int i = 0; i < maxval; i++)
    {
        if (mp.find(rand() % maxval) == mp.end())
        {
            //printf("not found\n");
        }
    }
    endTime = clock();
    printf("%lf\n", (double)(endTime - startTime) / CLOCKS_PER_SEC);
    printf("find finish\n");
    
    startTime = clock();
    for(auto it = mp.begin(); it!=mp.end(); it++)
    {
        
    }
    endTime = clock();
    printf("%lf\n", (double)(endTime - startTime) / CLOCKS_PER_SEC);
    printf("travel finish\n");
    
    printf("------------------------------------------------\n");
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    srand(0);
    map_test();
    Sleep(1000);
    srand(0);
    hash_map_test();

    system("pause");
    return 0;
}

详解：

map(使用红黑树)与unordered_map(hash_map)比较
    map理论插入、查询时间复杂度O(logn)
    unordered_map理论插入、查询时间复杂度O(1)

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数据量较小时，多是因为unordered_map(hash_map)初始大小较小，大小频繁到达阈值，屡次重建致使插入所用时间稍大。(相似vector的重建过程)。
哈希函数也是有消耗的（应该是常数时间），这时候用于哈希的消耗大于对红黑树查找的消耗(O(logn))，因此unordered_map的查找时间会多余对map的查找时间。

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数据量较大时，重建次数减小，用于重建的开销小，unordered_map O(1)的优点开始显现

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数据量更大，优点更明显

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使用空间：

前半部分为map,后半部分为unordered_map
unordered_map占用的空间比map略多，但能够接受。
map和unordered_map内部实现应该都是采用达到阈值翻倍开辟空间的机制（1六、3二、6四、12八、25六、5十二、1024……）浪费必定的空间是不可避免的。而且在开双倍空间时，若不能从当前开辟，会在其余位置开辟，开好后将数据移过去。数据的频繁移动也会消耗必定的时间，在数据量较小时尤其明显。

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一种方法是手写定长开散列。这样作在数据量较小时有很好地效果（避免了数据频繁移动，真正趋近O(1)）。但因为是定长的，在数据量较大时，数据重叠严重，散列效果急剧降低，时间复杂度趋近O(n)。

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一种折中的方法是本身手写unordered_map(hash_map)，将初始大小赋为一个较大的值。扩张能够模仿STL的双倍扩张，也能够本身采用其余方法。这样写出来的是最优的，可是实现起来极为麻烦。
综合利弊，咱们组采用unordered_map。

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附：使用Dev测试与VS2017测试效果相差极大？？？

效率差了10倍？？？
缘由：
Dev

VS2017

在Debug下，要记录断点等调试信息，的确慢。
Release：不对源代码进行调试，编译时对应用程序的速度进行优化，使得程序在代码大小和运行速度上都是最优的。
VS2017切到release后，还更快

除了前面说的Debug与release致使效率差别外，编译器的不一样也会致使效率差别。 学到了。