将字符串插入到c++stl集的时间复杂度

Time Complexity of inserting string to c++ stl set

本文关键字：时间复杂度 c++stl 字符串 插入      更新时间：2023-10-16

将字符串插入到c++STL的容器集的时间复杂度是多少？根据我的说法，它应该是O(xlogn)，其中x是要插入的字符串的长度，n是集合的大小。同时，将字符串复制到集合的长度应该是线性的。但我的这个代码正在立即运行。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
set<string> c;
string s(100000,'a');
for(int i=0;i<100000;i++){
c.insert(s);
}
}

我错在哪里了，复杂性不应该是10^10的数量级吗？

您应该以某种方式使用set来降低循环被优化的风险，例如添加return c.size();。

此外，您对迭代次数的选择可能过低。在循环计数器上加一个数字，你会看到一个明显的运行时间。

现代CPU可以轻松处理>2*109操作/s。假设您的编译器使用memcmp，它可能是手动矢量化的，并且有一个像您这样的小工作集，那么您完全从缓存中工作，并且每次比较可以达到高达512字节的吞吐量(使用AVX2)。假设每次迭代10个周期的适度速率，我们仍然可以比较>1010字节/s。所以你的程序应该在<1在中等硬件上。

请尝试此更新代码：

#include <string>
#include <set>
using namespace std;
int main(){
set<string> c;
string s(100000,'a');
for(int i=0;i<1000000;i++) { // Add a digit here
c.insert(s);
}
return c.size(); // use something from the set
}

在启用优化(-O3)的情况下，在我的系统上运行大约需要5秒。

换句话说，是的，插入二叉树具有O(logn)复杂性，但是比较字符串具有O(n)复杂性。这n不相同，在map的情况下，它表示映射大小，在string的情况下表示字符串的长度。

在您的特定情况下，贴图只有一个元素，因此插入是O(1)。纯粹从字符串比较中获得线性复杂度O(n)，其中n是字符串长度*迭代次数。

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