C++ std::map vs 动态数组答案

【问题标题】：C++ std::map vs dynamic arrayC++ std::map vs 动态数组
【发布时间】：2012-09-23 00:07:21
【问题描述】：

我正在尝试创建一个 3 维布尔数组，它告诉我是否以前访问过 3d 空间中的某个位置以进行简单的导航算法。该数组可能非常大（大约为 1,000,000 x 1,000,000 x 1,000,000 或更大），所以我想知道声明该大小的数组并将每个布尔值设置为 false 是否会更快，或者使带有坐标键 (x, y, z) 和 bool 类型值的地图。

据我所知，数组需要 O(1) 来查找或修改坐标，而地图需要 O(log n) 来查找或插入值。显然，对于访问值，数组更快。但是，这是否抵消了声明这样一个数组所需的时间？

谢谢

【问题讨论】：

std::unordered_map 平均为 O(1)
为什么不使用哈希映射（C++11 中的unordered_map）？
即使每个单元格只有一位，您也需要超过 10^11 GB 的内存用于阵列。您可能应该考虑一种更好的方法。
速度是目前需要关注的错误优化。
您希望在数组中设置多少个元素？如果您最终希望使用数组的紧凑表示来访问所有单元格（例如，每个单元格使用一位而不是 bool）可能是最好的方法。如果您希望访问路径，则集合或哈希集（std::unordered_set；您可以通过元素的存在来确定值）的较小内存占用可以抵消更好的访问模式。

标签： c++ map std time-complexity

【解决方案1】：

即使每个布尔值 1 位，您的数组也会占用 2**39 个字节。如果true 的元素不多，我建议使用set。

您可以使用一个类来隐藏实现细节，并使用一维集。

【讨论】：

这似乎是std::set 是理想数据结构的少数用例之一，因为您关心的只是“我来过这里吗？”。 “实现细节”类将有 3 个数据成员（x、y 和 z 坐标）并定义 operator <。根据您的用例，您可能需要的唯一其他东西是一个接受 x、y 和 z 坐标的构造函数，并且数据成员是私有的（如果您真正关心这些坐标的只是您是否去过那里)。
这比 std::unordered_set 快吗？关于这一点，我一直无法弄清楚我需要在我的类中实现哪些函数（它只包含三个 int 值）以允许与 unordered_set 一起使用。
@VerTiGo_Etrex，std::set 和 std::unsorted_set 之间的速度差异将取决于您填充的元素数量和散列函数的质量。 std::set 需要 < 比较器，std::unordered_set 需要哈希函数和 == 比较器。

【解决方案2】：

您是否尝试过计算这样的数组需要多少内存？很多！如果点的顺序很重要，则使用 std::map，否则使用 std::unordeded_map。此外，无序映射为您提供了恒定的时间插入和查找。我猜你可能正在寻找某种搜索树（例如 k-d 树）。

【讨论】：

【解决方案3】：

假设每个点使用 8 位，您将创建一个 1 EB 的数组？哇，你有很多内存！

我认为你应该重新考虑你的方法。

【讨论】：