STL的发现背后有什么算法？

Question

我刚刚为地图中的字符串创建了自定义查找功能。 我开发了某种线性搜索算法（我后来发现）并且不满意函数的速度。 所以我搜索了一个更快的函数，找到了map自己的函数： map :: find 。

这比我使用的线性算法快得多。

在另一个例子中，STL的函数find比我正在使用的另一个线性函数快得多。

但这怎么可能呢？ 如果您使用二进制搜索算法，则需要首先对地图进行排序，这会使（地图）更长的时间对地图进行排序。

另外如何找出这些核心功能背后的算法？ 是否有列表或某种数据库可以找到它？

谢谢你的所有答案！ 我提出了最佳答案并接受了Max Lybbert的答案，因为它是最详细的答案。

保罗:)

Answer 1

std::map以排序顺序存储其元素（几乎总是在自平衡二叉搜索树中）。

std::map::find利用了这一点并使用了二分法搜索 。

Answer 2

我开发了某种线性搜索算法（我后来发现）并且不满意函数的速度。 所以我搜索了一个更快的函数，找到了map自己的函数： map::find.

这比我使用的线性算法快得多。

std::map旨在使数据在插入容器时保持排序。 这是它的主要工作之一。 这也是你必须为放入std::map的数据定义某种部分排序的原因。

这意味着每次插入比插入其他容器要长一些（插入到std::list - 一旦你有插入点 - 例如是O（1），就像附加到std::vector或附加一样/前置于std::deque ）。 但是查找保证使用二进制搜索（或者更确切地说， 导航std::map后面的红黑树 （在“过早或谨慎优化”下））。

在另一个例子中，STL的函数find比我正在使用的另一个线性函数快得多。

但这怎么可能呢？ 如果您使用二进制搜索算法，则需要首先对地图进行排序，这会使（地图）更长的时间对地图进行排序。

关于它没有任何假设。 对数据进行排序需要花费时间，并且总是需要更多时间来处理更多数据项。

std::find能够处理未排序的数据，因此必须将其实现为线性搜索（比较std::binary_search / std::lower_bound ）。 但是std::find被允许偷偷摸摸地展开循环，一次比较多个项目（如果项目很小，特别是如果它们是原始类型，适合低级别的小提琴），等等。

另外如何找出这些核心功能背后的算法？ 是否有列表或某种数据库可以找到它？

就个人而言，我通过阅读STL和其他一些语言中提供的内容学到了很多算法。 我发现首先研究容器更容易。

Answer 3

从技术上讲，没有这样的算法。 该标准定义了每个算法的执行情况，而不是它应该如何执行。 每个编译器都附带标准库的实现。

也就是说，有STL的免费实现。 你可以看看他们的代码。 例如， STL Port 。

另外如何找出这些核心功能背后的算法？ 是否有列表或某种数据库可以找到它？

嗯，有算法和数据结构词典，但它有点乱。

Answer 4

实施很好，依赖于实现。

但就通用复杂性类而言，您可以查看此页面，其中包含常见STL方法的概述：

http://www.cplusplus.com/reference/stl/

Answer 5

STL算法几乎总是比你自己编写的任何算法都要快，因为它可以进行大量的优化。 迭代通过向量或其他随机访问容器时，使用迭代器比使用运算符[]更快，因为开销更少。

你应该查看Scott Meyers的书籍Effective C ++ Third Edition和Effective STL。 （更有效的C ++中的材料包含在Effective C ++的第3版中。）