当用作哈希时，JavaScript 的数组的大 O 是多少？

Posted 2023-02-25

【中文标题】当用作哈希时，JavaScript 的数组的大 O 是多少？

【英文标题】：What's the big O for JavaScript's array when used as a hash?

【发布时间】：2011-04-20 23:31:44

【问题描述】：

当用作哈希时，javascript 的数组访问的大 O 是什么？

例如，

var x= [];
for(var i=0; i<100000; i++)
   x[i.toString()+'a'] = 123; // using string to illustrate x[alpha]

alert(x['9999a']); // linear search?

希望 JS 引擎内部不会使用线性搜索 O(n)，但这是肯定的吗？

【问题讨论】：

没有什么是“肯定的”（除非像 C++ 一样，标准定义了容器的性能特征？）但我可以保证没有浏览器使用线性搜索。如今，浏览器在 JS 基准测试中的竞争非常激烈。您可以放心，索引数组的速度将与浏览器制造商的速度一样快。

【参考方案1】：

在 JavaScript 中访问对象属性和数组元素在语法上假定在 constant time: O(1) 中完成。 ECMAScript 规范中不保证性能特征，但所有现代 JavaScript 引擎都在恒定时间内检索对象属性。

下面是一个简单的示例，展示了当容器大 1000 倍时访问时间如何增长：

var largeObject = ;
var smallObject = ;

var x, i;

for (i = 0; i < 1000000; i++) 
   largeObject['a' + i] = i;


for (i = 0; i < 1000; i++) 
   smallObject['b' + i] = i;


console.time('10k Accesses from largeObject');
for (i = 0; i < 10000; i++) x = largeObject['a' + (i % 1000000)];
console.timeEnd('10k Accesses from largeObject');

console.time('10k Accesses from smallObject');
for (i = 0; i < 10000; i++) x = largeObject['a' + (i % 1000)];
console.timeEnd('10k Accesses from smallObject');

Firebug、Firefox 3.6.10（Mac OS X 10.6.4 - 2.93Ghz Intel Core 2 Duo）中的结果：

10k Accesses from largeObject: 22ms
10k Accesses from smallObject: 19ms

Chrome 开发工具 6.0.472 中的结果：

10k Accesses from largeObject: 15ms
10k Accesses from smallObject: 15ms

Windows 7 上带有 Firebug Lite 的 Internet Explorer 8.0.7600

10k Accesses from largeObject: 250ms
10k Accesses from smallObject: 219ms

【讨论】：

您能指出 ECMAScript 或 JavaScript 规范中的段落，即访问数组元素或对象属性保证为 O(1) 吗？ AFAIK，JScript 具有完全符合标准的 O(n) 对象实现作为简单的链表。

@Jörg：规范中没有提到它，所以在实践中它是依赖于实现的......这就是为什么我选择说它是“句法假设的”。不过，为了更准确，我重新表述了我的答案。

@Chaos：至少他们没有将对象属性实现为链表。

O(1) 是平均情况。哈希表的最坏情况是 O(n)。

我在 Node.js 上运行代码。 V8 确实很好。谢谢你的帖子。来自 largeObject 的 10k 次访问：7ms 来自 smallObject 的 10k 次访问：6ms

【参考方案2】：

首先数组实际上是哈希。 始终。这就是为什么x[5] === x["5"]：

var x = [];
x[5] = 10;
alert( x[5] === x["5"] ); // true

对象是散列，而数组只是特殊对象。如果你想使用一般散列，请选择对象。 Javascript 中的“关联数组”是对象。数组用于数字索引数据。数组有一个length 属性和类似数组的方法，如push、pop、sort 等，这对于散列没有意义。

至于在对象中搜索的大 O：它依赖于实现。

您可以做的最好的两件事可能是：

查看部分浏览器实现的源码

为大 n 做一些基准测试并得出结论

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language specification的相关部分：

4.3.3 对象

对象是属性的集合 并且有一个原型对象。

8.6.2 对象内部属性和方法

数组对象有一个略 不同的实现方式 [[DefineOwnProperty]] 内部方法。 数组对象给予特殊处理 到某一类属性名称。

【讨论】：

数组不是散列。 x["5"] 中的值在查找之前被转换为 number。这就是为什么x[5] 也会得到相同结果的原因。但是，Array 在其原型链中确实有 Object，因此它不是 JavaScript 和 typeof === "object" 中的类型。它的转换类似于~~"5"，如果它等于0，则数组保持不变，例如x["a5"]。

我提供了我的参考资料（语言规范），你可以展示什么作为你完全主观和错误理论的基础?这就是问题开始的地方。

(es5.github.com/#x15.4) 1.) 数组是散列，"15.4 数组对象：数组对象对某一类属性名给予特殊处理." 2.) 属性名称（甚至数组索引）被视为字符串：“属性名称 P（以 字符串值 的形式）是数组索引当且仅当 ToString(ToUint32(P)) 等于 P 且 ToUint32(P) 不等于 232−1。" 3.) 它不会像~~ 因为它是一个双位运算符，您从某种字节剃须优化文章中获得了它，并且与规范相去甚远。

它的转换与上面引用的完全一样：if ToString(ToUint32(P)) equals P，其中 P 是属性名称。

不，它们是哈希值，因为它们将属性视为字符串（正如您可以在引用的规范中阅读的那样）。我不会再写下来了。这一切都在那里。您只需要阅读并仔细阅读即可。