Question

我知道一个经典的编程面试问题是＆＃34; 给定一个N-1整数数组，它们是数字1到N，其中一个缺失，找到缺少的数字。＆＃34 ;我在想那个

int missing_number ( int * arr, int n )
{
    std::vector<bool> booVec(n, false);
    int * offArrEnd = arr + n;
    while (arr != offArrEnd) booVec[*arr++] = true;
    return std::find_first_of(booVec.begin(), booVec.end(), false)
        - booVec.begin() + 1;       
}

将是一个很好的解决方案，因为将vector<bool>元素实例化到所有false将花费很短的时间，因此将通过booVec[*arr++]修改其元素。我知道我可以通过将其更改为

来保存1个操作

int missing_number ( int * arr, int n )
{
    std::vector<bool> booVec(n, false);
    int * offArrEnd = arr + n;
    while (arr != offArrEnd) booVec[*arr++] = true;
    std::vector<bool>::iterator offBooEnd = booVec.end();
    return std::find_first_of(booVec.begin(), offBooEnd, false)
        - offBooEnd + 1;       
}

但我想知道在unordered_map中使用类似的程序可能会更快吗？我认为实例化unordered_map的每个成员需要更长的时间，但修改其元素可能需要更快。

Answer 1

您在上面使用的技术是Pigeonhole-Sort的基础，另外保证不会重复，从而提高效率。
因此，算法是O（n）（紧束缚）。

对于每个N-1插入，std::unordered_set具有O（1）预期和O（n）最坏情况复杂度，但总数为O（n）预期和O（n * n）最差情况。
即使预期（和最佳）情况的复杂性相等，std::unordered_set也是一个复杂得多的容器，因此无论如何都会失去竞争。

std::vector<bool>不包含任何bool，但是使用代理节省空间的专业化（广泛认为是设计失败）！
因此，使用vector，char或甚至int的不同实例化将消耗更多可修改的内存，但可能由于更有效的代码（无比特错误）而更有效。 / p>

无论如何，两个实现的效率相形见绌，只需添加元素并从不间断序列中减去总和，，如Nikola Dimitroff comments。

int missing_number ( int * arr, int n )
{
    unsigned long long r = (unsigned long long)n * (n+1) / 2;
    for(n--)
        r -= arr[n];
    return (int)r;
}

Answer 2

在vector有界的情况下，

n应该能够击败unordered_map。 unordered_map的基础数据结构本质上是vector，其中采用散列，并且采用散列模数来选择从vector开始的索引。（vector存储哈希表“buckets”）结果，普通vector已经是一个完美的哈希表，你有一个完美的哈希 - 数组中的N！因此，unordered_map提供的额外机制将是您未使用的开销。

（并且假设您不会遇到unordered_map因哈希冲突而导致O（n）查找复杂性的情况）

也就是说，由于vector<char>的位域行为，vector<bool>可能会超过vector<bool>。

在这种情况下哪个更有效：std :: vector <bool>或std :: unordered_map <int>？</int> </bool>

2 个答案: