std :: unordered_set迭代器遍历的复杂性

时间:2017-04-13 08:31:59

标签: c++ c++11 stl c++-standard-library

我最近玩了std::unordered_set。我怀疑我的STL版本会跟踪某些FILO数据结构中的非空桶(看起来像一个列表)。我想这样做是为了提供完整O(n)的{​​{1}}时间遍历(其中std::unordered_set表示n中带有unordered_set个桶的元素数量并且mm大得多。这可以在n时间内改善所有存储桶的天真遍历。

我已经测试过,确实遍历大而稀疏的O(m)unordered_set - begin)比所有存储桶的天真遍历要快得多。

问题:这个遍历运行时是否由标准保证?或者这只是我特定标准库的一个特性?

以下是我的测试代码:

end

打印哪些:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <numeric>
#include <unordered_set>
using namespace std;

void test(vector<int> data, int alloc_size) {
   unordered_set<int> set(alloc_size);
   for (auto i: data) {
      set.insert(i);
   }

   for (size_t bidx = 0; bidx < set.bucket_count(); ++bidx) {
      cout << "[B" << bidx << ":";
      for (auto bit = set.begin(bidx); bit != set.end(bidx); ++bit) {
         cout << " " << *bit;
      }
      cout << "] ";
   }

   cout << "  {";
   for (auto const & d: set) {
      cout << d << " ";
   }
   cout << "}" << endl;
}

int main() {
   test({1, 2, 0}, 3);
   test({1, 2, 0, 7}, 3);
   test({18, 6, 11, 3, 13, 4}, 20);
   test({18, 6, 11, 3, 13, 4, 34}, 20);
}

似乎[B0: 0] [B1: 1] [B2: 2] [B3:] [B4:] {0 2 1 } [B0: 0] [B1: 1] [B2: 7 2] [B3:] [B4:] {0 7 2 1 } [B0:] [B1:] [B2:] [B3: 3] [B4: 4] [B5:] [B6: 6] [B7:] [B8:] [B9:] [B10:] [B11: 11] [B12:] [B13: 13] [B14:] [B15:] [B16:] [B17:] [B18: 18] [B19:] [B20:] [B21:] [B22:] {4 13 3 11 6 18 } [B0:] [B1:] [B2:] [B3: 3] [B4: 4] [B5:] [B6: 6] [B7:] [B8:] [B9:] [B10:] [B11: 34 11] [B12:] [B13: 13] [B14:] [B15:] [B16:] [B17:] [B18: 18] [B19:] [B20:] [B21:] [B22:] {4 13 3 34 11 6 18 } - begin遍历以相反的顺序报告存储桶,它们变为非空(参见第一行和第三行)。插入已经非空的桶不会改变这种顺序(参见第二行和第四行)。

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

简而言之:是的,标准保证了这一点。

说明

所有迭代器都必须具有O(n)遍历时间复杂度(其中n是遍历的项目数)。这是因为迭代器上的每个操作都具有恒定的时间复杂度(O(1)),包括将迭代器推进到一个位置。

从标准(第24.2.1节第8节):

  

所有迭代器类别只需要在常量时间内(摊销)可以为给定类别实现的那些函数。因此,迭代器的需求表没有复杂性列。

因此,在迭代std::unordered_set的项目时,时间复杂度为O(n)n项中的项目数量。)

不相信?

上述引文的字面读数仅保证恒定时间操作可实现。这并不妨碍特定实现的时间复杂度比 realizable 更差。这可能是一个糟糕的选择,希望没有严肃的实现实际上这样做。

标准中唯一可以帮助解决这种歧义的地方是第24.4.4节第1节,其中标准可以说明std::advancestd::distance

  

这些函数模板使用+-作为随机访问迭代器(因此,它们是恒定的时间);对于输入,转发和双向迭代器,它们使用++来提供线性时间   的实施方式。

因此,前向迭代器上的++操作(用于std::unordered_set)暗示为一个恒定时间操作。

总之,虽然第一个引用的措辞含糊不清,但第二个引用证实了意图。