分割向量的有效方法是什么

Question

除了使用以下方法以外，是否還有其他固定時間分割向量的方法。

 std::vector<int> v_SplitVector(start , end);

這將花費O（N）的復雜性。 在這種情況下，O（end-start）。 是否有固定時間的操作來執行此操作。

還是我為任務使用了錯誤的容器？

Answer 1

這是副本而不是拆分，因此很復雜。 您可能可以為list編寫一個拆分，效果可能會更好。

Answer 2

對於像矢量這樣的容器來說，將元素“放置”在一個連續的內存中，“ 分裂 ”容器的行為必然要求所有內容都需要復制/移動。

像list這樣的容器，每個元素都位於其自己的內存塊中，可以很容易地重新排列（請參閱std::list::splice ）

但是，由於缺少更頻繁的緩存，在非連續內存中包含元素可能會導致較低的內存訪問性能。

換句話說，算法的復雜性可能不是影響性能的唯一因素：不頻繁的線性復制對您的損害要小於對分散元素的頻繁線性行走。

權衡主要取決於硬件如何管理緩存以及您使用的std實現如何處理（以及編譯器最終如何進行優化）

Answer 3

std::vector不支持以下操作，但是如果有效的“拆分”操作對您非常重要，則可以編寫自己的容器。 這將是很多工作。

您可以如下定義“ split”：

• 刪除容器的初始段，並返回包含這些元素的新容器。 對這些元素的引用繼續引用新容器中的相同元素。 舊容器包含其余元素。 新容器的容量等於其大小，而舊容器的容量會因刪除的元素數量而減少。

然后，舊容器和新容器將共享一個底層存儲塊（大概帶有引用計數）。 如果追加新容器，則必須重新分配（因為正在使用緊接其元素末尾的內存），但是只要這種情況很少發生或永遠不會成功就可以。

您的示例代碼將獲得一個副本，但是它不會修改原始容器。 如果需要邏輯副本，則無需實際復制元素就可以做到這一點，您需要COW或不可變對象。

std::list具有一個splice()函數，該函數可以將一系列元素從一個列表移動到另一個列表。 這樣可以避免復制元素，但是從C ++ 11開始，實際上可以保證它不是O(1) ，因為它需要計算已移動了多少個元素。 在C ++ 03中，實現可以選擇是否希望此op為O(1)或list::size()為O(1) ，但在C ++ 11中， size()必須是所有對象的恆定時間容器。

不過，將std::vector與std::list的性能進行比較通常不僅僅涉及一項操作。 您必須考慮該list沒有隨機訪問迭代器，依此類推。

Answer 4

創建新的std::vector必然需要復制，因為不允許vector共享其實現的一部分。 從中獲取start和end的容器中的修改不應影響splitVector的值。

您可以輕松地創建一個View容器，該容器僅包含兩個迭代器，並映射通過它們的所有訪問。 類似於以下內容：

template <typename Iterator>
class View
{
    Iterator myBegin;
    Iterator myEnd;
public:
    typedef typename std::iterator_traits<Iterator>::value_type value_type;
    //  And the other usual typedefs, including...
    typedef Iterator iterator;

    View( Iterator begin, Iterator end )
        : myBegin( begin )
        , myEnd( end )
    {
    }

    iterator begin() { return myBegin; }
    iterator end()   { return myEnd; }
    value_type operator[]( ptrdiff_t index ) { return *(myBegin + index ); }
    //  ...
};

這需要大量的樣板，因為與vector之類的接口相當完整，但是非常簡單明了。 但是，您不能做的一件事就是修改基礎容器或任何View的拓撲-任何可能使任何迭代器失效的事物都會破壞自然。

Answer 5

添加或從除開始/結束不同的地方刪除元素到/時，載體必須具有至少O（N）由於所需的內部位移的復雜性。 當您不僅要刪除元素，還要將元素移出時，會出現sme：對於矢量，必須將其復制，因此，每移動一個元素至少要運行1個操作。 這意味着將元素從向量中移出至少為O（N），其中N是移動的元素數。

如果您需要近乎恆定的時間添加/刪除操作（添加或插入一個或多個元素），則應查看列表/鏈接列表容器，其中所有元素和子列表都易於“分離”，尤其是在您知道指針/迭代器。 或樹木，或任何其他動態結構。

完全順便說一句，我感覺到v_SplitVector做什么，但是它來自哪里？ 我不記得stdlib或boost中的這種功能/方法嗎？