Хранятся ли объекты в std::unordered_map в порядке добавления

1️⃣ Как кратко ответить

Нет, объекты в std::unordered_map не хранятся в порядке добавления. Они организованы в соответствии с хеш-значениями ключей, что позволяет обеспечивать амортизированное постоянное время доступа, но не гарантирует порядок элементов.

2️⃣ Подробное объяснение темы

std::unordered_map — это контейнер из стандартной библиотеки C++, который реализует ассоциативный массив, где элементы хранятся в виде пар "ключ-значение". Основной особенностью std::unordered_map является использование хеш-таблицы для организации данных, что позволяет обеспечивать быстрый доступ к элементам.

Как работает std::unordered_map

• Хеш-таблица: std::unordered_map использует хеш-таблицу для хранения элементов. Каждый ключ преобразуется в хеш-значение с помощью хеш-функции. Это хеш-значение определяет, в какой "корзине" (bucket) будет храниться элемент.

• Порядок хранения: Поскольку элементы распределяются по корзинам на основе их хеш-значений, порядок хранения элементов в std::unordered_map не зависит от порядка их добавления. Это означает, что при итерации по std::unordered_map элементы могут появляться в произвольном порядке.

• Время доступа: Основное преимущество использования хеш-таблицы заключается в том, что операции поиска, вставки и удаления имеют амортизированное постоянное время, то есть они выполняются очень быстро в среднем случае.

Пример использования

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <string>
​
int main() {
    // Создаем unordered_map для хранения пар "ключ-значение"
    std::unordered_map<int, std::string> umap;
​
    // Добавляем элементы в unordered_map
    umap[1] = "один";
    umap[2] = "два";
    umap[3] = "три";
​
    // Итерация по элементам unordered_map
    for (const auto& pair : umap) {
        std::cout << "Ключ: " << pair.first << ", Значение: " << pair.second << std::endl;
    }
​
    return 0;
}

Комментарии к коду:

• #include <unordered_map>: Подключаем заголовочный файл, необходимый для использования std::unordered_map.

• std::unordered_map<int, std::string> umap;: Создаем объект std::unordered_map, где ключи — это целые числа, а значения — строки.

• umap[1] = "один";: Добавляем элемент с ключом 1 и значением "один". Аналогично добавляются другие элементы.

• for (const auto& pair : umap): Итерация по всем элементам в umap. Поскольку std::unordered_map не гарантирует порядок, элементы могут выводиться в произвольном порядке.

Применение

std::unordered_map используется в тех случаях, когда важна скорость доступа к элементам, а порядок их хранения не имеет значения. Это делает его идеальным для задач, где требуется частый поиск, добавление и удаление элементов, например, в кэшах, индексах и других структурах данных, где порядок не важен.