封装的一个sorted_vector示例,实现了stl::set的一部分接口
STL set能保证最坏情况下的查找和插入效率,logN。但是维护红黑树开销较大。set内的元素按照一定的逻辑顺序组织,查找、插入等操作的结果都和排序规则有关。
适合STL set的情况为: 1、集合很大,以至于O(N)远大于O(longN)。2、查找和插入的次数一样多,且需要考虑插入的效率。3、集合内的元素以随机顺序插入。4、查找和插入交叉进行。
在对插入效率要求不高,或者特定情况下插入效率可以接受时,使用sorted vector也可以实现O(longN)的查找。而且std的sort、lower_bound、upper_bound、binary_search方法,在支持随机存取的sorted vector上时间复杂度都是O(longN)。
封装了一个sorted vector的实现,不是很完善目前。
1 #include <iterator> 2 #include <iostream> 3 #include "sorted_vector_algo.h" 4 using namespace std; 5 6 using std::vector; 7 using namespace sorted_vector_algo; //将std的lower_bound等方法源码整理出来 8 //using std::lower_bound; //二分查找,在有序数组上时间复杂度为O(logn) 9 //using std::upper_bound; 10 /* 11 *std::sort采用的是成熟的"快速排序算法"(目前大部分STL版本已经不是采用简单的快速排序,而是结合内插排序算法)。 12 可以保证很好的平均性能、复杂度为n*log(n),由于单纯的快速排序在理论上有最差的情况,性能很低,其最坏算法复杂度为n*n, 13 但目前大部分的STL版本都已经在这方面做了优化。 14 std::stable_sort采用的是"归并排序",分派足够内存时,其算法复杂度为n*log(n), 否则其复杂度为n*log(n)*log(n), 15 其优点是会保持相等元素之间的相对位置在排序前后保持一致。 16 * */ 17 18 template <class T, class Compare = std::less<T> > 19 struct sorted_vector { 20 vector<T> V; 21 Compare cmp; 22 23 typedef typename vector<T>::size_type size_type; 24 typedef typename vector<T>::iterator iterator; 25 typedef typename vector<T>::const_iterator const_iterator; 26 typedef typename vector<T>::reference reference; 27 typedef typename vector<T>::const_reference const_reference; 28 iterator begin() { return V.begin(); } 29 iterator end() { return V.end(); } 30 const_iterator begin() const { return V.begin(); } 31 const_iterator end() const { return V.end(); } 32 33 sorted_vector(const Compare& c = Compare()): V(), cmp(c) {} 34 35 template <class InputIterator> 36 sorted_vector(InputIterator first, InputIterator last, 37 const Compare& c = Compare()): V(first, last), cmp(c) 38 { 39 std::sort(begin(), end(), cmp); 40 } 41 42 iterator insert(const T& t) { 43 iterator i = sorted_vector_algo::upper_bound(begin(), end(), t, cmp); 44 if (i == end() || cmp(t, *i)) 45 V.insert(i, t); 46 return i; 47 } 48 iterator erase(const T& t) { 49 iterator i = std::lower_bound(begin(), end(), t, cmp); 50 iterator j = std::upper_bound(begin(), end(), t, cmp); 51 52 return V.erase(i, j); 53 } 54 55 //针对多维索引的属性值查找,需提供自定义的比较方法。只能查找当前容器中有序的属性值。 56 template <typename _Tp, class _Compare> 57 const_iterator find(const _Tp& t, _Compare cmp) { 58 const_iterator i = lower_bound(t, cmp); 59 return i == end() || cmp(t, *i) ? end() : i; 60 } 61 62 template <typename _Tp, typename _Compare> 63 iterator lower_bound (const _Tp& val, _Compare cmp) { 64 return sorted_vector_algo::lower_bound(begin(), end(), val, cmp); 65 } 66 67 const_iterator find(const T& t) const { 68 const_iterator i = sorted_vector_algo::lower_bound(begin(), end(), t, cmp); 69 return i == end() || cmp(t, *i) ? end() : i; 70 } 71 72 iterator lower_bound (const T& val) { 73 return sorted_vector_algo::lower_bound(begin(), end(), val, cmp); 74 } 75 iterator upper_bound (const T& val) { 76 return sorted_vector_algo::upper_bound(begin(), end(), val, cmp); 77 } 78 79 bool empty() const { 80 return V.empty(); 81 } 82 reference operator[] (size_type n) { 83 return V[n]; 84 } 85 const_reference operator[] (size_type n) const{ 86 return V[n]; 87 } 88 89 std::size_t size(){ 90 return V.size(); 91 } 92 };