std::queue::size 的大 O() 顺序是什么？答案

【问题标题】：what is the Big O( ) order of std::queue::size?std::queue::size 的大 O() 顺序是什么？
【发布时间】：2014-03-09 22:51:42
【问题描述】：

std::queue 类不清楚size 成员函数的复杂性。它似乎是基于当时使用的数据结构实现。

有人会假设size 是O(C)，但它完全有可能是O(N)。显然，我可以保持自己的尺寸，但我宁愿直接打电话给size。

（问题已修改）：既然deque是默认容器，那么std::deque::size()的O()是多少？

【问题讨论】：

所有标准容器的size() 函数必须是常数时间。请参阅 [container.requirements.general]。
C++11 要求所有容器的 size() 为 O(1)。不过，我相信这在以前不是强制性的。
@chris Not forward_list.
@juanchopanza，好点子。参考资料（和标准）甚至明确表示它满足所有要求，但 size()。

标签： c++ data-structures queue big-o

【解决方案1】：

至少自 C++11 起，std::queue::sizeis constant 的复杂度：O(1)。

这是由std::queue 的底层容器根据§23.6.3.1/1 必须满足SequenceContainer 的要求而得到保证的，该要求继承Container 的要求，而Container 的要求反过来，根据 §23.2.1，要求成员函数 size 具有恒定的时间复杂度。

【讨论】：

我很高兴听到这个消息，但想了解更多关于我刚刚发现的这个消息。 stackoverflow.com/questions/7808916/…
我不认为这是有保证的。
没错。我对此有点困扰。所以让我更明确一点：std::queue 的 size() 的顺序是什么，换句话说，默认的后备存储。
@MarkGerolimatos 在这种情况下，它是恒定的时间。
@juanchopanza 是的，forward_list 是一只奇怪的鸭子。但是它无论如何都不满足queue的底层容器的要求，因为它没有push_back'

【解决方案2】：

在这里总结非常好的答案：

C++11：O(1) (@Jeffrey)
C++98：未强制，需要基于容器类做实验
带有默认容器的 C++98：std::queue 的默认容器是 std::deque，它通过减去两个来计算大小迭代器，不是 O(1)，但至少是O(C)。 (@juanchopanza)

因此，如果您需要确保 C++98 中 size() 的 O(1)-ness，您必须自己计算。

如果可以的话，我想踏上我的肥皂盒，感谢 C++11 小组关闭了这个可怕的规范漏洞。许多语言/库（例如 Scala）都煞费苦心地定义运算符的 BIG-O。鉴于 C++ 的主要用例是性能，我发现这种缺乏规范令人惊讶。必须检查标头代码以确定 std 类的性能特征是完全不能接受的。

【讨论】：

我同意你的观点。

【解决方案3】：

std::queue::size 在 C++11 23.6.3.1/1 中完全指定：

size_type size() const { return c.size(); }

其中c 是protected 数据成员，其类型是第二个模板参数的类型。 Ergo，它的复杂度正是上述模板参数的size 成员函数的复杂度。默认值为 std::deque<T> - 其中 T 是传递给 std::queue 的第一个模板参数 - 除非另有说明，否则所有容器都具有默认的 O(1) 复杂性要求（根据 23.2.1 中的表 96）。

【讨论】：

【解决方案4】：

复杂度是常数 O(1)。

常量（在底层容器上调用大小）。 http://www.cplusplus.com/reference/queue/queue/size/

【讨论】：

【解决方案5】：

这可能取决于您使用的实现，最好自己检查一下。希望检查头文件并不难。尽管较新的标准要求它应该保持不变，但这是唯一确定的方法。举一个值得注意的例子，gcc 的 libstdc++ 对于std::list 仍然有 O(n)。

【讨论】：

哇。对于图书馆，尤其是 STD，“使用源 Luke”并不是一个令人愉快的答案。然而，很高兴听到在 C++11 中的事情更加严格。
@MarkGerolimatos 澄清一下：默认队列中的size() 是否为常数时间不依赖于实现。标准规定默认容器曾经是std::deque，而std::deque::size 被限制为常数时间。
确实不是。然而，粗略地引用一本 DMV 手册，“不允许司机碾过你的事实并不能真正阻止他们这样做”。
另一方面，谁愿意在这样一个基本级别上使用不符合标准的实现？
我相信 C++03 从来不需要这个。这个问题既没有提到任何具体的标准，也没有提到任何具体的实现。因此，在这种情况下，我能提供的唯一答案是，从轨道上使用核武器是唯一可以确定的方法。