Question

我试图找出用于此问题的最佳数据结构。我正在使用键作为字符串来实现键值存储。这些值经常被添加，通常只会被查找1到2次。最初我使用std::map，但我发现性能不理想，因为添加密钥和重新平衡红黑树的开销掩盖了搜索值的时间减少。目前我正在使用修改后的单个链表。它使用包含c字符串（const char *）的结构，以字节为单位的长度以及存储的值。当我想使用键找到一个值时，我遍历列表并比较键的大小，如果它们匹配，我使用memcmp来检查字符串是否相同。如果它们相同，我会返回值。我可以使用这种方法在std::map上实现大约10倍的性能提升。但是，我需要将其效率提高2倍。对于这个问题，任何人都可以推荐更好的数据结构吗？

Answer 1

std::vector迭代比链接列表更快，push_back()更快，因为大部分时间都不需要内存分配。

Answer 2

在不了解实际问题的情况下很难找到快速解决方案。特别是，您的数据集有多大，存储的实际数据在哪里（存储在容器中还是其他地方？）。您需要在容器上执行哪些其他操作？你需要从容器中删除元素吗？

作为对其中一个问题的评论，您说明需要在std::unordered_map中复制密钥...如果密钥已经存储在其他地方，我建议您使用地图，但要避免复制字符串。使用指针作为键，并使用自定义比较器取消引用并在结果中操作：

// Assuming that the data is stored in std::string somewhere else
struct custom_compare {
   bool operator()( std::string* lhs, std::string* rhs ) const {
      return lhs!=rhs && (lhs->size() < rhs->size() || lhs->compare( *rhs ) < 0);
   }
};
std::map< std::string*, data, custom_compare > mymap;

通过存储指针而不是实际的字符串，这将消除复制。自定义比较器基本上与您在列表中实现的比较器一样快，树将平衡内容，允许O（log n）查找。根据集合的大小（如果有很多元素），这将是线性搜索的改进，而如果大小很小，那么线性搜索会更好。

此外，根据数据的多样性，您可能希望遵循线性搜索，但根据一些快速计算的标准划分搜索空间，同时尽可能均匀地划分集合。例如，您可以使用线性搜索，但不是保留单个列表，而是根据密钥长度保留不同的列表。

如果标准实际上是基于字符串的内容（字母，而不是大小），那么您将近似于特里结构的定义。如果你得到一个已经实现的库，或者你愿意花费所需的时间，那么trie可能是这种类型查找的最快容器之一，因为它会从“number”变换“size”变量元素到字符串的长度。

Answer 3

您将其作为标签之一...为什么不使用Trie？插入应该很快，因字符重叠而导致内存使用率下降，并且查找速度很快。

Answer 4

也许某种哈希表？对密钥使用良好的哈希算法可以大大加快搜索时间。你的插入时间会慢一些，但如果你的哈希函数是好的话，希望不是很多。

我应该使用哪种数据结构

4 个答案: