C++ 中的 O(1) 查找答案

【问题标题】：O(1) lookup in C++C++ 中的 O(1) 查找
【发布时间】：2012-05-15 11:15:12
【问题描述】：

C++ 中是否有带有O(1) 查找的数据结构？

std::map 具有 O(log(n)) 查找时间（对吗？）。

我最好从std 中寻找东西（所以不是Boost pls）。另外，如果有，它是如何工作的？

编辑：好的，我猜我还不够清楚。我想关联值，有点像map。所以我想要std::map<int,string>，find 和insert 应该采用O(1)。

【问题讨论】：

这完全取决于数据，尤其是key的类型和可能值：那么你要存储什么样的数据呢？
可能类似于链接数组的东西？它大约有 O(1)。链接数组是数组的链接列表。
std::unordered_map<>。它之所以在命名空间std 中，是因为它首先在命名空间boost 中。
有std::unordered_map，在C++11之前是std::tr1::unordered_map。
@DeadMG：如果他需要std::map 之类的东西，那么他需要std::map，除非他告诉我们std::map 为他提供了更多比他实际上需要。

【解决方案1】：

数组有 O(1) 的查找。 c++11 的哈希表 (std::unordered_map) 具有 O(1) 查找。（摊销，但或多或少保持不变。）

我还想提一下，基于树的数据结构（如地图）具有很大的优势，并且只有 log(n)，这往往是不够的。

回答您的编辑 -> 您可以从字面上将数组的索引与其中一个值相关联。哈希表也是关联的，但完美的哈希（每个键都映射到恰好 1 个值）确实很难获得。

还有一点值得一提：数组具有出色的缓存性能（由于局部性，也就是元素彼此相邻，因此它们可以被 prefecting 引擎预取到缓存中）。树，不多。在元素数量合理的情况下，哈希性能可能比渐近性能更为关键。

【讨论】：

另外值得一提的是TR1中有一个无序映射。 VS2008 和更早的 GCC 等一些编译器实现了 TR1，但没有实现 C++11。
@scarletamaranth 数组如此高效的主要原因是因为它们彼此相邻 -> 系统只是按照您所说的方式在内存中跳转（索引结束 + sizeof(type)*index）你说的缓存不是很清楚。
@ScarletAmaranth 是的，但缓存可能会被误解。我希望你在一些来自 web 开发的人仇恨之前多解释一下
@Shingetsu “由于局部性，也就是元素彼此相邻，因此可以预取”应该足够清楚;)
@ScarletAmaranth 我猜，它仍然有助于让人们了解预取引擎的工作原理。但是我现在就不打扰了，不能让每个人都选择性地成为完美主义者XD

【解决方案2】：

O(1) 查找的数据结构（忽略键的大小）包括：

对于复杂类型，平衡树在 O(log n) 时会很好，或者有时您可以在 O(k) 时使用patricia trie。

【讨论】：

【解决方案3】：

array 具有 O(1) 查找。

【讨论】：