C ++-std :: unordered_map <int，int>中最坏情况和平均情况下插入时间的复杂性？

Question

std::unordered_map被实现为哈希表。根据{{​​3}}：

  

在插入单个元素的情况下，最差情况的时间复杂度为O(linear in container size)和平均情况   是O(1)

现在我正在使用std::unordered_map<int, int>更新输入数组中元素的频率。

我的问题是我不了解如何确定平均情况和最坏情况发生的时间？

Answer 1

在两种情况下，最坏的情况可能发生。首先，如果您的哈希表已满，则必须对其进行扩展，其中包括重新哈希所有元素。如何定义哈希表何时已满？有一个名为 load factor 的参数，定义为比率number_of_elements / number_of_buckets。当负载因子超过max_load_factor时，哈希表将被扩展。默认情况下，unordered_map容器具有max_load_factor of 1.0。因此，如果您的插入触发重新哈希处理，则不会是O(1)。

第二种情况取决于哈希表的冲突解决技术的实现。最受欢迎的实现是链接，线性探测，双重哈希。由于C ++标准all practical implementations of std::unordered_map use chaining对冲突解决提出了某些要求。简而言之，链接意味着同一存储桶中的所有条目都被组织为一个链表（在一些最新的实现中为BST），这意味着添加新元素需要遍历该列表。从理论上讲，在使用非均匀哈希函数或通过选择某些病理输入的情况下，所有条目都可能最终落在同一存储桶中，添加新元素的复杂性实际上可能变成O(linear in container size)。正如其他人已经提到的那样，std::hash<int>是一个很好的哈希函数，因此在实践中您不必为此担心很多。