我在使用队列的代码中遇到了意外的性能行为。我意识到当队列中有更多元素时性能会下降。事实证明,使用 size()
方法是原因。这是一些显示问题的代码:
#include <queue>
#include <list>
#include <iostream>
#include "Stopwatch.h"
using namespace std;
struct BigStruct
{
int x[100];
};
int main()
{
CStopwatch queueTestSw;
typedef BigStruct QueueElementType;
typedef std::queue<QueueElementType, std::list<QueueElementType> > QueueType;
//typedef std::queue<QueueElementType > QueueType; //no surprise, this queue is fast and constant
QueueType m_queue;
for (int i=0;i<22000;i++)
m_queue.push(QueueElementType());
CStopwatch sw;
sw.Start();
int dummy;
while (!m_queue.empty())
{
//remove 1000 elements:
for (int i=0;i<1000;i++)
{
m_queue.pop();
}
//call size() 1000 times and see how long it takes
sw = CStopwatch();
sw.Start();
for (int i=0;i<1000;i++)
{
if (m_queue.size() == 123456)
{
dummy++;
}
}
std::cout << m_queue.size() << " items left. time: " << sw.GetElapsedTimeInSeconds() << std::endl;
}
return dummy;
}
其中 CStopwatch
是一个使用 clock_gettime(CLOCK_REALTIME, ..)
的类。结果是:
21000 items left. time: 1.08725
20000 items left. time: 0.968897
19000 items left. time: 0.818259
18000 items left. time: 0.71495
17000 items left. time: 0.583725
16000 items left. time: 0.497451
15000 items left. time: 0.422712
14000 items left. time: 0.352949
13000 items left. time: 0.30133
12000 items left. time: 0.227588
11000 items left. time: 0.178617
10000 items left. time: 0.124512
9000 items left. time: 0.0893425
8000 items left. time: 0.0639174
7000 items left. time: 0.0476441
6000 items left. time: 0.033177
5000 items left. time: 0.0276136
4000 items left. time: 0.022112
3000 items left. time: 0.0163013
2000 items left. time: 0.0101932
1000 items left. time: 0.00506138
这似乎与 http://www.cplusplus.com/reference/stl/queue/size/ 相矛盾:
Complexity: Constant.
如果结构更大,问题会更糟。我正在使用 GCC 4.3.2。
你能解释一下吗?有没有办法使用列表来解决这个问题?
(请注意,我需要使用列表作为队列的底层容器,因为我需要恒定的时间插入复杂度。)
最佳答案
queue
是一个容器 adaptor,因此您必须了解复杂性描述可能仅指适配器本身完成的工作(这确实是常量,即只是将调用传递给底层容器)。
例如,see this reference : size()
调用底层容器的 size()
函数。对于 list
,这在 C++98/03 中的复杂度为 O(n),在 C++11 中的复杂度为 O(1)。
关于c++ - std::queue<T, list<T>>::size() 在 O(n) 中很慢?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/7808916/