Heim > Backend-Entwicklung > Python-Tutorial > C++ STL中的map用红黑树实现,搜索效率是O(lgN),为什么不像python一样用散列表从而获得常数级搜索效率呢?

C++ STL中的map用红黑树实现,搜索效率是O(lgN),为什么不像python一样用散列表从而获得常数级搜索效率呢?

WBOY
Freigeben: 2016-06-06 16:23:40
Original
4430 Leute haben es durchsucht

回复内容:

C++ STL中的标准规定:
* map, 有序
* unordered_map,无序,这个就是用散列表实现 谈谈hashmap和map的区别,我们知道hashmap是平均O(1),map是平均O(lnN)的,实践上是不是hashmap一定优于map呢?这里面有几个因素要考虑:
  1. hashmap的内存效率比map差,这是显而易见的
  2. map的查找效率实践上是非常高的,如在1M数据中查找一个元素,需要多少次比较呢?20次。
  3. map的查找效率比hashmap稳定。
  4. hashmap查找时候要算hash,这个最坏时间复杂度是O(M)(M是key字符串的长度),如果你的key非常非常非常非常非常非常……长,基于比较的map通常只使用头几个字符进行比较,而hashmap要O(M)地算出hash
  5. 内存布局会影响内存局部性,对性能会有影响
补一句,红黑树意味着对于键值它是有序存储,当你需要查找某一范围的键值时,非常方便。用时依然为(logN)。
反之,若使用哈希,你将不得不去遍历整个值空间,用时(N)。 大多数时候,我们并不需要这个“有序”,即使在某些特殊情况下,我们需要的“有序”,也不是“动态且有序”,这里有个 0开销支持排序的 gold_hash_map,通用,并且比 std::unordered_xxx 和 google 的 spasre_xxx, dense_xxx 更快更省内存 标准规定map的元素必须是有序的,在满足标准的情况下,才能考虑效率。用散列表不能保证元素是有序的,所以不能用。 map,速度稳定,而且有序;
hashtable,时而比map快一点,时而比map慢无数倍。挑食(找不到好的hash),易受骗(故意的数据碰撞)。

非实时性场合,可以选择hashtable,因为从统计学上看它比map快;
实时性场合,只能选map,因为他不会像hashtable那样有时慢得离谱。
  1. 侯捷老师在《STL源码剖析》一书的第5章提到了:hash table (散列表)及其衍生容器相当重要.它们未被纳入C++标准的原因是,提案太迟了。下一代c++标准程序库很有可能会纳入它们。
  2. 在SGI STL中提供了hash table(散列表),以及以此hash table为底层机制而完成的hash_set (散列集合)、hash_map (散列映射表)、hash_multiset (散列多键集合)、hash_multimap(散列多键映射表)。在新的c++ stl中也引入了unorder_map。
  3. 关于map与unordered_map的时间复杂度(查找)与空间复杂度
请看stack overflow的答案c++ - Is there any advantage of using map over unordered_map in case of trivial keys? C++ STL中的map用红黑树实现,搜索效率是O(lgN),为什么不像python一样用散列表从而获得常数级搜索效率呢?
答案主要是:
1、map是有序的,unordered_map是无序的
2、两者之间的查找速度不同(log(N)和N)
3、由于hash要控制负载率在0-1之间,所以unordered_map消耗空间更大。
具体的时间与空间消耗:
C++ STL中的map用红黑树实现,搜索效率是O(lgN),为什么不像python一样用散列表从而获得常数级搜索效率呢? Hash是普通dictionary抽象数据类型的一种实现,RBT是ordered dictionary抽象数据类型的一种实现。普通dictionary只支持search、insert、delete,ordered dictionary除了那三个操作外,还支持一些导航类的操作,如和一个给定key最邻近的key,最大key、最小key这些操作。
两种dictionary的实现各有适用场景。 可能当初定C++标准库的时候,hash table还不流行。现在11的标准库加入了基于hash的unordered_set和unordered_map。
另外,光看所谓的算法复杂度是不够的。log时间也许是一个很小的系数,而常数时间也许是一个很大的系数。 C++ STL中的map用红黑树实现,搜索效率是O(lgN),为什么不像python一样用散列表从而获得常数级搜索效率呢?试一下这几个函数,下次你对顺序没有要求时,你就会想用哈希而不是红黑树了
Quelle:php.cn
Erklärung dieser Website
Der Inhalt dieses Artikels wird freiwillig von Internetnutzern beigesteuert und das Urheberrecht liegt beim ursprünglichen Autor. Diese Website übernimmt keine entsprechende rechtliche Verantwortung. Wenn Sie Inhalte finden, bei denen der Verdacht eines Plagiats oder einer Rechtsverletzung besteht, wenden Sie sich bitte an admin@php.cn
Beliebte Tutorials
Mehr>
Neueste Downloads
Mehr>
Web-Effekte
Quellcode der Website
Website-Materialien
Frontend-Vorlage