在 C++ 中获取 std::map 的最大键的时间复杂度是多少？答案

【问题标题】：What is the time complexity of getting the max key of a std::map in C++?在 C++ 中获取 std::map 的最大键的时间复杂度是多少？
【发布时间】：2023-03-26 19:08:01
【问题描述】：

我试图在 std::map 中找到最大值，这将是树中的最后一个节点（因为 std::map 键已排序）。

Cppref 说std::map.end() 是常数时间。但是要得到最大的key，我必须得到这个迭代器的前一个值，即*std::prev(std::map.end())。

该操作的时间复杂度是多少？

我知道这应该相当于--std::map.end()，但我也不知道该操作的成本。

【问题讨论】：

试试std::map::rbegin()。
@PaulMcKenzie 试试答案部分：P
被太多答案打败了。哦，好吧。
嗯@PaulMcKenzie 我回答了您发表评论的时间！我先回答，所以你可以做到！ ;) 下一次，使用答案部分。 :)

标签： c++ data-structures stl std

【解决方案1】：

改用std::map::rbegin()，其中：

返回一个反向迭代器，指向容器中的最后一个元素（即它的反向开始）。

和：

复杂性

常数。

最后一个词在你耳中听起来应该像音乐。

std::prev(std::map.end()) 的复杂度是 constant。

而且，你对等价的理解是错误的。

来自std::prev 备注：

虽然表达式--c.end()经常可以编译，但不是保证这样做：c.end() 是一个右值表达式，并且有没有迭代器要求指定右值的递减是保证工作。特别是，当迭代器被实现为指针，--c.end() 不会编译，而std::prev(c.end()) 可以。

【讨论】：

谢谢，这确实有效，但我必须承认我仍然很好奇：我如何找出std::prev(std::map.end()) 的时间复杂度？
更新了@DunPeal，此外，您问题的最后一部分表明您并不完全理解等价性。
@DunPeal how would I find out the time complexity of ... 标准函数复杂性保证的权威信息来源是标准文档。还有一些非官方网站以更方便的格式提供相同的信息。

【解决方案2】：

Advancing in any direction is linear in the number of advances（在你的情况下是 one，所以我们可以称之为恒定时间），但你不需要这样做。只需使用rbegin()，它是最后一个元素的迭代器。

std::prev not 等同于 --std::map.end()，后者根本不能保证做任何有用的事情。请参阅std::prev 文档。

【讨论】：

如果我在不满足`BidirectionalIterator`的迭代器上调用它怎么办？编译错误？
@DunPeal 试试看！使用rbegin() 的另一个原因。

【解决方案3】：

但是要得到最大的key，我必须得到这个迭代器之前的值，即*std::prev(std::map.end())。

该操作的时间复杂度是多少？

std::map.end、std::prev(a_std_map_iterator) 和 std::map::iterator::operator* 都是常量操作。因此，该表达式作为一个整体是恒定的。

请注意，std::prev 的复杂度在第二个参数n 方面最多保证是线性的，默认为1。当n 为常数时，std::prev 整体为常数。

【讨论】：

@LightnessRacesinOrbit 确实如此。恒定，但不是最佳的。