C ++从向量效率问题中删除[重复]

Question

我有两个版本的完全相同的程序，迷宫生成器，用 Python 和 C++ 编写。我在 Python 中优化后的想法是，如果我用 C++ 重写它，它会更快、更高效。然而，我发现了一件令人惊讶的事情（仔细想想，这并不奇怪）。对于 Python：我的算法从列表中选择一个随机项目，对其进行处理，然后从那里删除它。对于 C++：都一样，但我使用向量而不是列表。在 C++ 中从向量中删除元素比在 Python 中对列表执行相同操作要慢得多，因为当您删除它们时，向量的元素会发生变化。我的问题是：C++ 中最好的数据结构是什么，它可以比向量更快地被索引和删除其项目？

目前，C++ 的删除平均花费的时间是 Python 的 5-6 倍。

Answer 1

std::list 是一个链表，与动态数组 std::vector 的线性复杂度相比，具有恒定的任意元素去除复杂度。对于少量元素，由于更好地使用缓存，vector仍然可以更快，但渐近复杂度决定了大量元素的速度。

也就是说，为了从链表中选择一个随机元素进行移除，您需要使用辅助数据结构来实现低于线性的复杂度。

另外，python list 也有删除的线性复杂度，所以不清楚为什么你会认为它更快。

随机删除可能更有效的是由不同大小的段组成的绳索数据结构。但是标准库中并没有用这种数据结构实现的容器。

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关于您的特定程序的更多信息，而不是随机或任意删除：似乎更好的算法可能是一种选择：

使用向量。将最后一个有效元素移到“已删除”上，并擦除位于向量末尾的已移动对象。除非有效部分的顺序很重要，否则可以使用此算法。

Answer 2

尝试创建一个专门的 vector 类，而不是在您想要删除项目时实际删除它，而是将项目交换到 vector 的末尾到垃圾部分。

这是一个可用于测试性能的代码示例：

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

template <typename T>
struct FastDelVec {
    vector<T> data;
    int deleteIndex;

    FastDelVec(int size) {
        data.resize(size);
        deleteIndex = size - 1;
    }

    void Delete(int index) {
        swap(data[index], data[deleteIndex]);
        --deleteIndex;
    }

    size_t size() {
        return deleteIndex + 1;
    }
};

int main() {
    FastDelVec<int> v(100);
    for (int i = 0; i < 100; ++i) {
        v.data[i] = i;
    }

    v.Delete(30);
    v.Delete(5);
    v.Delete(21);

    cout << v.size() << endl;


    system("pause");
    return 0;
}

您还可以尝试其他几种技巧。这会将删除推迟到稍后的时间，因为不断释放堆内存并可能调整 vector 的大小会影响性能