在 O(1) 复杂度 C++ 中删除 vector<int> 的最后 n 个元素？

Posted 2023-02-22

【中文标题】在 O(1) 复杂度 C++ 中删除 vector<int> 的最后 n 个元素？

【英文标题】：Remove last n elements of vector<int> in O(1) complexity C++?

【发布时间】：2020-05-05 21:21:21

【问题描述】：

我想以恒定时间复杂度 O(1) 删除整数向量的最后 n 个元素。我认为这应该是可行的，因为只需要对结束指针进行一些算术运算。但是，擦除、调整大小和删除都具有 O(n) 复杂度。有什么功能可以用？

【问题讨论】：

std::vector::resize()? en.cppreference.com/w/cpp/container/vector/resize

@PaulSanders 它说它的复杂性是线性的

我认为这仅适用于非原始类型，当需要调用 n 析构函数时。对于ints，不需要调用析构函数，它应该是 O(1)。

@PaulSanders 我明白了，我认为它适用于所有事情。你是否也知道从前面移除是否也是 O(1)？

不，不是，因为向量必须向左移动一个位置，这是向量中剩余元素数量的线性复杂度。

【参考方案1】：

C++ 标准（我相信）说从 std::vector 末尾删除 k 项的成本必须具有 O(k) 的时间复杂度，但这是数量的上限完成的工作，而不是下限。

C++ 编译器在为std::vector<int>::erase 生成代码时，可以检查类型并意识到在删除ints 时不需要对每个元素进行任何工作；它可以调整std::vector 的逻辑大小并收工。事实上，it looks like g++, with optimization turned on, does just that。这里生成的程序集不涉及任何循环，只是改变了std::vector的大小。

如果您不想依赖编译器来执行此操作，另一种选择是存储您自己的单独大小变量，然后“假装”您已从 std::vector 中删除项目，从不使用它们再次。这需要时间 O(1)。

希望这会有所帮助！

【讨论】：

感谢您的回复。从正面擦除也是这样吗？

不，我不这么认为。这需要您将项目向下移动以填充空位，这不会花费 O(1) 的时间。

对，我也是这么想的，但是我发现pop_front的复杂度是O(1)，那么从前面删除是不是也是不变的呢？

向量类型没有pop_front。你在看双端队列还是列表？