使用不同的容器、C++、STL 进行排序和查询答案

【问题标题】：Sorting and querying using different containers, C++, STL使用不同的容器、C++、STL 进行排序和查询
【发布时间】：2014-05-10 10:36:11
【问题描述】：

有一次我在面试的时候被问到这个问题，我认为面试官弄错了。

问题来了：

假设我们有一个具有运算符

在 std::set 中添加所有这些数据，然后使用 std::find 和 std::insert 查询和添加元素。这种情况下前N个元素的插入是N*logN，每次查询和插入都是logN。
第二种是将所有这些值都插入到std::list中，然后对其进行排序，查询后用std::binary_search插入并插入。这里插入 if N + 排序 N*logN（根据面试官）和每个 binary_search 并插入 logN。

我已经回答第一种情况更快，但面试官告诉我，由于 std::set 是通过红黑树实现的，所以重新平衡是一项昂贵的操作，因此 std::list 情况更快。但是在我注意到 std::list 的排序不能是 N*logN 因为它没有随机访问迭代器之后。

请帮助我最终了解哪种情况更好，为什么？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

可以在O(n*log(n)) 中使用merge sort 对列表进行排序。但是还有一个更大的问题——由于缺乏随机访问，二分查找不能精确地应用于列表。

仍然请注意，列表可以通过多种不同的方式实现，包括使用数组作为支持，在这种情况下，您还可以进行随机访问（但 std::list 不是这种情况）。

该问题的最佳解决方案是使用std::vector 并对其执行二进制搜索（在对其进行排序之后）。这样你就知道有随机访问运算符了。

编辑：您的容器中的值似乎可以交互更改，预排序然后执行二进制搜索不是一种选择。之所以如此，是因为在插入新值后，您将不得不再次对元素进行排序。更复杂的列表版本（如跳过列表）支持这一点，但到目前为止，设置应该更快。

【讨论】：

好的，vector case 比 set case 快吗？
@EduardRostomyan 是的。面试官是对的，虽然这两种方法的计算复杂度相同，但二分查找比操作红黑树要简单得多。我认为最好你写一个简单的基准测试并自己尝试一下
谢谢，其实我的面试官错了，因为他说list case比较快。
@IvayloStrandjev 当你想插入到std::vector 的中间时，如何操作元素呢？这会将插入复杂度增加到 O(log N) + O(N)（搜索 + 插入）
@Erbureth 我的回答假设我们首先对数组进行预处理，然后只查询一些元素。假设这些值可以改变，那么这个集合到目前为止会更快。

【解决方案2】：

是的，面试官错了。

是的，你应该继续面试，直到找到更好的公司:-)

【讨论】：