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c++ - C/C++ 64位数组操作

coder 2024-02-11 原文

我有一个效率关键型应用程序，我需要这样一个数组类型的数据结构A。它的键是 0, 1, 2,...，它的值是 uint64_t distinct 值。我需要两个常量操作:

1. Given i, return A[i];
2. Given val, return i such that A[i] == val

我不喜欢使用哈希表。因为我试过GLib GHashTable ，将 6000 万个值加载到哈希表中大约需要 20 分钟(如果我删除插入语句，只需要大约 6 秒)。时间不适合我的申请。或者也许有人推荐其他哈希表库？我尝试了 uthash.c，它立即崩溃了。

我也试过SDArray , 但它似乎不是正确的。

有人知道可以满足我要求的数据结构吗？或者任何有效的哈希表实现？我更喜欢使用 C/C++。

谢谢。

最佳答案

通常，您需要两个 哈希表来完成此任务。如您所知，哈希表可以在预期的恒定时间内为您提供键 查找。搜索值需要遍历整个数据结构，因为有关值的信息未编码在哈希查找表中。

使用两个哈希表:一个用于键值查找，另一个(反向)用于值键查找。在您的特定情况下，只要您的键是“连续的”，就可以使用 vector 来完成前向搜索。但这并没有改变对支持快速反向查找的数据结构的要求。

关于哈希表实现:在 C++11 中，您可以使用新的标准容器 std::unordererd_map。

一个实现可能看起来像这样(当然这是可以调整的，比如引入常量正确性、通过引用调用等):

std::unordered_map<K,T> kvMap; // hash table for forward search
std::unordered_map<T,K> vkMap; // hash table for backward search

void insert(std::pair<K,T> item) {
    kvMap.insert(item);
    vkMap.insert(std::make_pair(item.second, item.first));
}

// expected O(1)
T valueForKey(K key) {
    return kvMap[key];
}

// expected O(1)
K keyForValue(T value) {
    return vkMap[value];
}

干净的 C++11 实现应该“包装”键值 HashMap ，因此您的包装类中有“标准”接口(interface)。始终保持反向 map 与正向 map 同步。

关于创建性能:在大多数实现中，有一种方法可以告诉数据结构将要插入多少元素，称为“保留”。对于哈希表，这是一个巨大的性能优势，因为动态调整数据结构的大小(在插入期间不时发生)完全重新构建整个哈希表，因为它改变了哈希函数本身。

关于c++ - C/C++ 64位数组操作，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/15783457/

amp43strongcodesectionc++cdata-structureshashtable

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