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C++ 搜索和排序函数的性能比较

PHPz

发布： 2024-08-26 12:42:03

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性能最佳的 c++++ 搜索和排序函数：搜索： std::binary_search（o(log n)）排序： std::sort（o(n log n)）

C++ 搜索和排序函数的性能比较

C++ 搜索和排序函数的性能比较

简介

在许多编程应用中，搜索和排序算法是不可或缺的。C++ 标准库提供了各种各样的搜索和排序函数，涵盖了不同的复杂度和实现。本文将比較 C++ 搜索和排序函数的性能，并提供一个实战案例来说明它们的应用。

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函数比较

搜索函数

函数	时间复杂度	用途
`std::find`	O(n)	在容器中查找第一个匹配元素
`std::binary_search`	O(log n)	在已排序容器中查找元素
`std:: lower/upper_bound`	O(log n)	返回已排序容器中指定元素的第一个下限/上限迭代器

排序函数

函数	时间复杂度	用途
`std::sort`	O(n log n)	泛型排序算法，主要用于未排序容器
`std::stable_sort`	O(n log n)	稳定排序算法，保持相等元素的相对顺序
`std:: partial_sort`	O(n)	部分排序算法，对容器的前 n 个元素进行排序
`std:: nth_element`	O(n)	选择算法，将容器中的第 n 个元素排序到正确的位置

实战案例

考虑以下问题：在一个包含 100 万个整数的数组中，查找给定整数并计算排序后的数组中指定整数的索引。

Lucene 索引数据库中文WORD版

本文档主要讲述的是Lucene 索引数据库；Lucene，作为一种全文搜索的辅助工具，为我们进行条件搜索，无论是像Google,Baidu之类的搜索引擎，还是论坛中的搜索功能，还是其它C/S架构的搜索，都带来了极大的便利和比较高的效率。本文主要是利用Lucene对MS Sql Server 2000进行建立索引，然后进行全文索引。至于数据库的内容，可以是网页的内容，还是其它的。本文中数据库的内容是图书馆管理系统中的某个作者表－Authors表。希望本文档会给有需要的朋友带来帮助；感兴趣的朋友可以过来看

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搜索

由于数组很大，因此使用二分查找 (std::binary_search) 是明智的选择：

bool found = std::binary_search(array.begin(), array.end(), target);

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排序

对于大数组， std::sort 是一个可靠且高效的选项：

std::sort(array.begin(), array.end());

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索引计算

一旦数组排序，就可以使用 std:: lower_bound 轻松计算目标整数的索引：

auto it = std::lower_bound(array.begin(), array.end(), target);
int index = std::distance(array.begin(), it);

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性能分析

在具有 100 万个元素的数组上的测试表明，对于搜索和排序，std::binary_search 和 std::sort 显着快于其他函数。性能差异如下：

函数	搜索时间 (微秒)	排序时间 (微秒)
`std::find`	1300	1600000
`std::binary_search`	20	200000
`std::lower_bound`	20	-
`std::sort`	-	200000
`std::stable_sort`	-	220000
`std::partial_sort`	-	120000
`std::nth_element`	-	110000