Чому хтось використовуватиме набір замість unororder_set?

Представляємо C ++ 0x, unordered_setякий доступний у boostбагатьох інших місцях. Я розумію, що unordered_setце хеш-таблиця зі O(1)складністю пошуку. З іншого боку, setце не що інше, як дерево зі log(n)складністю пошуку. Чому б на землі хтось використовував setзамість цього unordered_set? тобто чи є вже потреба set?

Коли для того, хто хоче повторити предмети набору, питання має значення.

Непорядковані набори повинні оплачувати свій O (1) середній час доступу кількома способами:

• setвикористовує менше пам'яті, ніж unordered_setдля зберігання однакової кількості елементів.
• Для невеликої кількості елементів пошук у програмі setможе бути швидшим, ніж пошук у an unordered_set.
• Хоча багато операцій виконуються швидше в середньому випадку для unordered_setїх часто гарантовано мати більш гірші складності регістра для set(наприклад insert).
• Цей set сортування елементів корисно, якщо ви хочете отримати доступ до них по порядку.
• Ви можете лексикографічно порівнювати різні setз з <, <=, >і >=. unordered_sets не потрібні для підтримки цих операцій.

Кожного разу, коли ви віддаєте перевагу дереву столу хешу.

Наприклад, хеш-таблиці є "O (n)" в гіршому випадку. O (1) - середній випадок. Дерева в гіршому випадку - "O ( log n)".

Використовуйте встановити, коли:

1. Нам потрібні впорядковані дані (окремі елементи).
2. Нам доведеться роздрукувати / отримати доступ до даних (у відсортованому порядку).
3. Нам потрібен попередник / наступник елементів.

Використовуйте не упорядкований_сет, коли:

1. Нам потрібно зберегти набір чітких елементів і замовлення не потрібно.
2. Нам потрібен одноелементний доступ, тобто відсутність проходу.

Приклади:

набір:

Вхід: 1, 8, 2, 5, 3, 9

Вихід: 1, 2, 3, 5, 8, 9

Не упорядкований_сет:

Вхід: 1, 8, 2, 5, 3, 9

Вихід: 9 3 1 8 2 5 (можливо, цей порядок, під впливом хеш-функції)

В основному різниця:

Примітка: (в деяких випадках setзручніше), наприклад, використання vectorключа

set<vector<int>> s;
s.insert({1, 2});
s.insert({1, 3});
s.insert({1, 2});

for(const auto& vec:s)
    cout<<vec<<endl;   // I have override << for vector
// 1 2
// 1 3 

Причина, чому vector<int>може бути ключовою, setтому що vectorпереосмислити operator<.

Але якщо ви використовуєте, unordered_set<vector<int>>ви повинні створити хеш-функцію для vector<int>, тому що вектор не має хеш-функції, тож вам слід визначити такий, як:

struct VectorHash {
    size_t operator()(const std::vector<int>& v) const {
        std::hash<int> hasher;
        size_t seed = 0;
        for (int i : v) {
            seed ^= hasher(i) + 0x9e3779b9 + (seed<<6) + (seed>>2);
        }
        return seed;
    }
};

vector<vector<int>> two(){
    //unordered_set<vector<int>> s; // error vector<int> doesn't  have hash function
    unordered_set<vector<int>, VectorHash> s;
    s.insert({1, 2});
    s.insert({1, 3});
    s.insert({1, 2});

    for(const auto& vec:s)
        cout<<vec<<endl;
    // 1 2
    // 1 3
}

ви можете бачити, що в деяких випадках unordered_setскладніше.

В основному цитується з: https://www.geeksforgeeks.org/set-vs-unordered_set-c-stl/ https://stackoverflow.com/a/29855973/6329006

Оскільки std :: set є частиною Standard C ++, а unororder_set - не. C ++ 0x НЕ є стандартом, і це не Boost. Для багатьох із нас мобільність є важливою, і це означає дотримання стандарту.

Розглянемо алгоритми проходження лінії. Ці алгоритми не зможуть повністю зійти з хеш-таблицями, але прекрасно працюють із збалансованими деревами. Щоб навести конкретний приклад алгоритму швидкої лінії, розглянемо алгоритм фортуни. http://en.wikipedia.org/wiki/Fortune%27s_algorithm

Ще одна річ, крім того, що вже згадували інші люди. У той час як очікується , амортизується складність для вставки елемента до unordered_set представляє собою О (1), то і тоді він буде приймати O (п) , оскільки потреби хеш-таблиці , щоб бути перебудована (кількість ковшів необхідно змінити) - навіть з хороша хеш-функція. Так само, як і вставлення елемента у вектор займає O (n) раз у раз, тому що базовий масив потрібно перерозподілити.

Вставлення в набір завжди займає максимум O (log n). Це може бути кращим у деяких програмах.

Вибачте, ще одну річ, яку варто помітити про відсортовану властивість:

Якщо ви хочете діапазон даних у контейнері, наприклад: Ви зберігали час у наборі , і ви хочете час з 2013-01-01 по 2014-01-01.

Для не упорядкованого_набору це неможливо.

Звичайно, цей приклад був би більш переконливим для випадків використання між картою та unororder_map .

g++ 6.4 stdlibc ++ впорядковано порівняно з невпорядкованим орієнтиром набору

Я визначив цю домінуючу реалізацію Linux C ++, щоб побачити різницю:

Повна детальна інформація та аналіз наведені за адресою: яка основна структура даних STL, встановлена ​​в C ++? і я їх тут не повторюватиму.

"BST" означає "тестований з, std::setа" хеш-карта "означає" перевірений std::unordered_set. "Heap" - це те, std::priority_queueщо я проаналізував у: Heap vs Binary Search Tree (BST)

Короткий підсумок:

• на графіку чітко видно, що в цих умовах вставлення хешмапу завжди було набагато швидше, коли налічується більше 100 тис. елементів, і різниця зростає, коли кількість елементів збільшується

  Вартість цього збільшення швидкості полягає в тому, що ви не в змозі ефективно пройти по порядку.

• криві чітко говорять про те, що впорядкований std::setна основі BST та заснований на std::unordered_setхешмапі. У довідковій відповіді я додатково підтвердив, що шляхом GDB є крок налагодження коду.

Подібне запитання щодо mapvs unordered_map: Чи є якась перевага використання карти над невпорядкованим_мапом у випадку тривіальних ключів?

З іншого боку, я б сказав, що зручно мати стосунки, якщо ви хочете перетворити його в інший формат.

Можливо також, що хоча швидше отримати доступ, час для створення індексу або пам'яті, що використовується при його створенні та / або доступі, більший.

Якщо ви хочете сортувати речі, то ви використовували б набір замість unororder_set. unordered_set використовується над набором, коли замовлення зберігається не має значення.

Хоча ця відповідь може запізнитися на 10 років, варто зазначити, що std::unordered_setтакож є недоліки безпеки.

Якщо хеш-функція передбачувана (зазвичай це стосується випадків, якщо не застосовуються контрзаходи, такі як рандомізована сіль), зловмисники можуть передавати вручну дані, які створюють хеш-зіткнення і спричиняють, що всі вставки та огляди потребують часу O (n) .

Це може бути використано для дуже ефективних та елегантних атак на відмову в обслуговуванні.

Багато (більшість?) Реалізацій мов, які внутрішньо використовують хеш-карти, натрапили на це:

• Javascript
• PHP
• Java