标准::unordered_multiset插入的复杂性

Complexity of std::unordered_multiset insert

本文关键字：复杂性 插入 unordered 标准 multiset      更新时间：2023-10-16

为什么插入std::unordered_multiset的最坏情况复杂度是线性的？我理解为什么std::unordered_set是这种情况（您必须检查插入的值是否不在集合中），但对于多集我不明白。我错过了一些明显的东西吗？

std::unordered_multiset::insert()的最坏情况复杂度是线性的，因为：

    支持
  • 非唯一键的无序关联容器称为支持等效键。 迭代这些容器时，具有等效键的元素在迭代中彼此相邻，形成等效键组。
  • 迭代器函数需要恒定的摊销时间。

例如，考虑将 5、13 和 13插入到具有4存储桶的unordered_multiset中，并且unordered_multiset::key_eq(5, 13)返回false的情况。 在这种情况下，unordered_multiset::hash_function(5) 为 5 和 13 返回不同的哈希代码。 尽管具有不同的哈希代码，但这些元素仍可能插入到同一存储桶中。 如果整数的哈希函数返回整数本身，并且存储桶索引是哈希代码模数的结果，则

：
  • 元素 5 被散列到 5 ，并且使用4桶，它被放置在桶1中。
  • 元素 13 被散列到13，并且通过4桶，它也被放入桶1中。

虽然unordered_set::insert()检查以防止插入过程中出现重复项，但unordered_multiset::insert()标识在何处插入元素以进行等效键分组。 在最坏的情况下，存储桶在插入最终13时包含[5, 13]，并且在迭代所有元素时，存储桶包含[5, 13, 13] 。 当对所有元素进行迭代时，复杂性在size()中是线性的。

值得注意的是，在unordered_multiset::insert()期间可能会发生重新散列，并且unordered_multiset::rehash()被指定为具有复杂度，平均情况为线性size()，最坏情况是二次的。 在重新哈希期间，原始哈希表中的所有元素都将迭代并插入到新的哈希表中。 由于迭代在size()中具有线性复杂度，并且如上所述，每个插入在size()中都有一个更差情况线性，因此得到的最坏情况是O(size()*size())。

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