我想找出字典查找和数组的二进制搜索查找之间的权衡点 . 我期待字典的持续时间查找,以及二进制搜索的对数时间查找,具体取决于集合的大小,二进制搜索对于较小的集合表现更好 .
但是,当我看到以下结果时,我感到很惊讶:
我很惊讶:1 . 二进制搜索首先以对数方式增长,然后增长得更快 . 哈希起初非常一致,但随后开始慢慢增长 . 3.二进制搜索永远不会比哈希查找更好 . 以下是我的代码 . 我做错了什么?
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var r = new Random();
var targets = Enumerable.Range(0, 1000 * 1000).Select(_ => r.Next(int.MaxValue)).ToList();
for (int totalCount = 1; totalCount < 1000*1000*10; totalCount*=2)
{
var a = Enumerable.Range(0, totalCount).Select(_ => r.Next(int.MaxValue)).Distinct().Select(v => new thing(v)).OrderBy(t => t.value).ToArray();
var d = a.ToDictionary(t => t.value);
var watch = new System.Diagnostics.Stopwatch();
{
watch.Start();
var found = targets.Select(t => BinarySearch(t, a)).Where(t => t != null).Count();
watch.Stop();
Console.WriteLine(string.Format("found {0} things out of {2} in {1} ms with binary search", found, watch.ElapsedMilliseconds, a.Length));
}
{
watch.Restart();
var found = targets.Select(t => HashSearch(t, d)).Where(t => t != null).Count();
watch.Stop();
Console.WriteLine(string.Format("found {0} things out of {2} in {1} ms with hash search", found, watch.ElapsedMilliseconds, d.Keys.Count));
}
}
Console.ReadLine();
}
static thing HashSearch(int needle, Dictionary<int, thing> hash)
{
if (!hash.ContainsKey(needle))
return null;
return hash[needle];
}
static thing BinarySearch(int needle, thing[] sortedHaystack)
{
return BinarySearch(needle, sortedHaystack, 0, sortedHaystack.Length - 1);
}
static thing BinarySearch(int needle, thing[] sortedHaystack, int minimum, int maximum)
{
if (minimum > maximum)
return null;
var middle = (minimum + maximum) / 2;
if (needle == sortedHaystack[middle].value)
return sortedHaystack[middle];
if (needle < sortedHaystack[middle].value)
return BinarySearch(needle, sortedHaystack, minimum, middle - 1);
return BinarySearch(needle, sortedHaystack, middle + 1, maximum);
}
class thing
{
public int value;
public thing(int v)
{
value = v;
}
}
}
1 回答
(几乎在评论中指出 . )
我怀疑你大多看到缓存未命中的影响 . 当集合很大时,您将获得大量缓存未命中 - 特别是二进制搜索,这可能需要触及集合中的许多点来查找元素 .
在较小的大小,我怀疑你也看到缓存未命中,但这次是在你的
targets
列表 - 以及LINQ本身的开销 . LINQ很快,但是当你所做的只是在中间执行一个小集合的单一搜索时,它仍然很重要 .我建议将你的循环重写为:
当然,你已经遇到了在循环中包含随机数生成的问题......你可能想看看使用比
System.Random
更快的随机数生成器,如果你能找到一个 . 或者使用其他方法来确定要查找的元素 .哦,我个人重写二进制搜索使用迭代而不是递归,但这是另一回事 . 我不希望它产生重大影响 .