Question

有几个项目可以通过密钥进行迭代和搜索。我已经为迭代形成了std::vector。我是否需要为struct之类的搜索形成std::unordered_map？

我确实知道在std::vector中搜索O(N)并在std::unordered_map中搜索导致O(1)。但是里面的项目大约是10.初始化后没有插入或更新。我可能会搜索很多次。也许一百万，十亿甚至更多，我无法确定它。

我担心散列可能比迭代更昂贵。

以下是一个示例：

class Item
{
public:
    int key;
    const char* value;
};

class Items
{
public:
    Items(const std::vector<const Item> items) 
    : _vector(items)
    , _map(generateMap()){
    }

    const char* getValueByKey(int key) const {
        //which one to choose
        //map
//        const auto& iter = _map.find(key);
//        if (iter!=_map.end()) {
//            return iter->second;
//        }
//        return nullptr;
        //vector
        for (const auto& iter : _vector) {
            if (iter.key==key) {
                return iter.value;
            }
        }
        return nullptr;
    }

protected:
    const std::unordered_map<int, const char*> generateMap() const{
        std::unordered_map<int, const char*> map;
        for (const auto& item : _vector) {
            map.insert({item.key, item.value});//I can make sure that no same key will exists
        }
        return map;
    }

    const std::vector<const Item> _vector;
    const std::unordered_map<int, const char*> _map;//Is it necessary?
};

int main() 
{   
    const std::vector<const Item> items ={
        {1, "value_1"},
        {20, "value_2"},
        {10, "value_3"},
        {55, "value_4"},
    }; 
    Items theItems = items;
    srand(time(nullptr));
    for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
        int key = rand();
        printf("%d %s exists\n", key, theItems.getValueByKey(key)==nullptr?"is not":"is");
    }
    return 0;
}

这是一个int密钥案例，可能没有发生散列。但是其他情况呢，std::string，用户定义的struct等等？

那么我应该如何在理论上对这种情况做出决定呢？

Answer 1

政治上正确的答案是＆＃34;基准！＆＃34;。

但是根据其他人的经验，当只使用少量相对较小的项目时，使用std::vector通常会更快（特别是如果它已经排序），因为它可以提高项目的内存位置和不为其项使用额外的堆分配/释放。但是，如果密钥类似于std::string并且密钥比较是使用其内容完成的，那么这当然可能会损害内存局部性，因为字符串内容不是（总是）包含在字符串对象本身中，但是在堆上。

Answer 2

如果您不打算更改数据并且需要进行多次搜索，我建议您尝试使用std:vector和对其进行排序。然后，您可以使用查找算法，例如来自STL的 binary_search ， lower_bound 或 upper_bound ，利用容器已排序的事实。

您获得最佳：地点和O（log（N））复杂性。

Answer 3

对于少量项目，但查找大约十亿次，我们需要看看哪个更快，一个向量的短迭代与unordered_map，如上所述可以给你O（1）性能只要你避免碰撞。向量的单次迭代可能比地图的散列更快。那么问题就是地图变为平均查找速度更快的项目数。要确定答案，您应该在两者之间进行基准测试，以确定实际上为您的特定情况提供最佳时间。

或者，因为您提到初始化后不会发生插入或更新，如果您的密钥范围很小，您可以使用查找表，这将以最小的内存开销为代价提供最快的性能（无散列问题）。

Answer 4

我会看一下boost::flat_map，它提供了一个矢量实现的地图界面。

无论Big O的复杂程度如何，事实上，由于数据的局部性和从主内存中预取数据，您的硬件使用矢量而不是地图会表现得更好。

引用Chandler Carruth，＆＃34;地图是减慢代码速度的练习＆＃34;

std :: vector和std :: unordered_map之间的选择用于搜索少数项目案例？

4 个答案: