unordered_set<int> find 方法的时间复杂度答案

【问题标题】：Time complexity of unordered_set<int> find methodunordered_set<int> find 方法的时间复杂度
【发布时间】：2017-02-27 14:02:00
【问题描述】：

unordered_set<int>中find方法的时间复杂度是多少？

还有可能改变散列函数吗？

【问题讨论】：

从您问题中的链接中，您可以发现复杂性具有“恒定”的平均情况和“容器大小线性”的最坏情况。您究竟在寻找哪些其他信息信息？此外，您可以通过更改 unordered_set 的 Hash 模板参数或通过为您的类型专门设置 std::hash<T> 模板来更改哈希函数
在@jogojapan 答案中查看here 中的哈希函数示例。

标签： c++11 stl time-complexity unordered-set

【解决方案1】：

unordered_set中find方法的时间复杂度是多少？

...它就在您链接的页面中：

复杂性：

平均情况：常数。

最坏情况：容器大小呈线性关系。

还有可能改变散列函数吗？

是的。再次，看at the documentation！

std::unordered_map 采用Hash 模板参数。这是一个自定义点，您可以在其中注入自己的哈希逻辑。自定义 Hash 必须满足 Hash 概念。

【讨论】：

页面没有具体讲过INT类型。
@navidmahdian：这有什么关系？如果它没有专门讨论一个类型，则意味着它对所有类型都有效。
这是真的，但我认为 int 类型可能总是在 O(1) 中找到一个元素，因为散列更容易
搜索的复杂度与key的散列复杂度无关。虽然std::hash<int>{}( 2 ) 可能会返回整数本身，但容器仍然必须探测并与该整数键比较容器中包含的值。我不知道你期待什么样的魔法，但如果你有研究表明所有情况下的 O(1) （例如，密钥永远不会在存储中发生冲突），那么请分享它

【解决方案2】：

我猜你对默认的 max_load_factor 为 1 感到困惑。当你在 unordered_set 中插入一个 int x 时，它会进入存储桶 i（i=x%number of buckets）。因此，您可以想象，即使散列函数不会发生冲突，因为它会将每个 int 映射到自身，在某些情况下，mod 操作也会发生“冲突”。例如，如果按顺序插入 1、4 和 6，则 1 和 6 将在同一个存储桶中，查找函数将需要遍历存储桶才能找到它们。只有当负载因子达到最大负载因子时才增加存储桶的数量。负载因子是每个桶的元素数量的算术平均值。所以实际上每个桶中可以有多个元素，甚至可以在同一个桶中拥有相同的所有元素。在这种情况下，查找集合内的元素将需要在桶内进行传统的顺序搜索 (O(n))。这里有一个例子：

unordered_set<int> n;
n.insert(1);
n.insert(12);
n.insert(23);
n.insert(34);
n.insert(45);

在这种情况下，每个 int 都在存储桶 1 中，因此当您查找 56 (56%11 = 1) 时，您需要遍历整个存储桶（大小为 n，O(n)）。加载因子为 0.4545（5 个元素 / 11 个存储桶），因此不添加存储桶。您可以减少 max_load_factor（某些语言使用 0.75 的负载因子），但这会增加重新哈希的次数，因为您需要更频繁地保留存储桶（保留过程是摊销常数，因为它使用相同的方法 std ::vector 使用，这就是为什么在示例中我们有 11 个桶）

【讨论】：