创建std :: vector减去一个元素的副本的最快方法

fastest way to create a copy of a std::vector minus one element

本文关键字：一个 元素 副本 方法 vector std 创建      更新时间：2023-10-16

我有一个std :: vector [1，2，3，4，5]，我想获得另一个载体，其中包含所有元素，但第二个元素：[1，3，3，4，5]。一种方法是（VEC1是我的输入向量）：

std::vector<int> vec2;
vec2 = vec1;
vec2.erase(vec2.begin()+1)

在这里，我真的不喜欢o（n）复杂性的擦除，因此考虑到阵列的副本，我将拥有2N操作。我在想旧的虚拟方法会更好：

std::vector<int> vec2;
for(int i=0; i<vec1.size(); ++i){
    if (i != 1) 
        vec2.push_back(vec1[i]);
}

这是摊销的O（n）时间。渐近行为是相同的，但操作数量可能较小。

我必须在相当小的矢量（约100个元素）上执行此操作，但是我有数十亿。我会注意到有很大的区别吗？

您将如何做？

关于复杂性，您不能比O（n）更好，因为您必须复制n个元素。但是出于某些微观化的目的，您可以：

  • 保留先验的规模，如评论

  • 避免通过连续2个副本进行循环内检查条件，但没有检查：

    std::vector<int> vec1 = { 1,2,3,4,5 };
std::vector<int> vec2(vec1.size()-1);
constexpr int i = 1; // let i be the position you want to skip
std::copy(vec1.cbegin(), vec1.cbegin() + i, vec2.begin());
std::copy(vec1.cbegin() + i+1, vec1.cend(), vec2.begin()+i);

由于没有if语句或std::copy-if，这些副本将很简单，而且编译器优化的良好空间。

编辑：如下评论中，调整向量的调整会引起一些初始化的其他初始化，请参阅此处避免启动的方法的讨论：使用vector＆lt; char＆gt;作为缓冲区，而无需在resize（）

上初始化它

可以使用std::vector的现有例程完成。给定i，这是您要跳过的位置（在vec的范围内）：

template<typename T>
vector<T> skip_copy(const vector<T> &vec, size_t i)
{
  vector<T> ret;
  ret.reserve(vec.size() - 1);
  ret.insert(ret.end(), vec.begin(), vec.begin() + i);
  ret.insert(ret.end(), vec.begin() + i + 1, vec.end());
  return ret;
}

通过保留空间，我们避免了ret中的任何不必要的内存分配。和vector::insert在最后完成时，无需转移元素。

授予，insert可能会做一些额外的条件，而不是严格需要的（检查迭代器范围是否适合现有存储中），但是一系列push_back调用的速度不太可能更快。并且如果vector的大小很重要，则不必预先确定数组的付费。

这是我想到的最快方法：

std::vector<int> vec1{1, 2, 3, 4, 5};
// Do not call the constructor with the known size here. That would allocate
// AND initialize a lot of data that will be overwritten later anyway.
std::vector<int> vec2;
// Instead, use it on 'reserve' since it only allocates the memory and
// leaves it uninitialized. The vector is still considered empty, but its
// underlying capacity will be big enough to be filled with new data
// without any unnecessary initializations and reallocations occuring (as long
// as you don't exceed the capacity)
vec2.reserve(vec1.size() - 1);
// Nothing expensive should be going on behind the scenes now, just fill it up
for(auto it = vec1.begin(), skip = vec1.begin() + 1 ; it != vec1.end() ; ++it) {
    if(it != skip) {
        vec2.push_back(*it);
    }
}
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