浅谈C++ 容器查找效率

#include <vector>
#include <algorithm>   // std::sort, std::binary_search
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> nums{5, 1, 4, 3, 2};   // 连续摆放的「长桌子」
    
    std::sort(nums.begin(), nums.end());    // ① 排序一次，之后查找快
                                            //    nums 变成 {1,2,3,4,5}
    bool has3 = std::binary_search(         // ② 折半查找 3
        nums.begin(), nums.end(), 3);       //    O(log n)
    
    std::cout << (has3 ? "找到了" : "没找到") << '\n';
}

#include <list>
#include <algorithm>
#include <iostream>

int main() {
    std::list<int> lst{1, 2, 3, 4, 5};          // 一串节点
    
    auto it = std::find(lst.begin(), lst.end(), 3); // ① 线性查找
    std::cout << (it != lst.end() ? "找到了" : "没找到") << '\n';
}

#include <set>
#include <iostream>

int main() {
    std::set<int> s{4, 1, 3, 2};      // 元素自动有序：{1,2,3,4}

    bool has2 = s.contains(2);        // C++20 起可直接 contains
    std::cout << (has2 ? "有 2" : "没 2") << '\n';
}

#include <unordered_set>
#include <iostream>

int main() {
    std::unordered_set<std::string> words; // 小黑屋摞桶
    words.insert("hello");
    words.insert("world");

    if (words.contains("hello")) {         // 平均 O(1)
        std::cout << "嘿~ 找到了 hello\n";
    }
}

#include <map>
#include <unordered_map>
#include <iostream>

int main() {
    std::map<int, std::string> ordered;          // 有序
    ordered[2] = "B"; ordered[1] = "A";

    std::unordered_map<int, std::string> hash;   // 无序
    hash[2] = "B"; hash[1] = "A";

    std::cout << ordered[1] << ' ' << hash[1] << '\n';
}

#include <deque>
#include <algorithm>
#include <iostream>

int main() {
    std::deque<int> q{1, 2, 3};
    q.push_front(0);        // 头部 O(1)
    q.push_back(4);         // 尾部 O(1)

    bool has3 = std::find(q.begin(), q.end(), 3) != q.end();
    std::cout << (has3 ? "有 3" : "没 3") << '\n';
}

#include <vector>
#include <unordered_map>

struct User { int id; std::string name; };

std::vector<User> users;                      // 主数组
std::unordered_map<int, User*> id_index;      // id → 指针
std::unordered_map<std::string, User*> name_index; // name → 指针