Go の「append」関数は本当に一定時間で償却されるのでしょうか?

Go における追加の計算量の償却

Go プログラミング言語では、スライスのサイズ変更と拡張に append 関数が使用されます。その計算の複雑さは、潜在的にパフォーマンスに影響を与える可能性があるメモリの再割り当て機能により議論の対象となっています。

償却定数時間

Go プログラミング言語仕様には次のように記載されています。この追加の実行には、償却された一定の時間がかかります。これは、一連の操作でスライスに追加するのにかかる平均時間が一定であることを意味します。追加の実装は、現在のスライス容量に基づいてメモリを動的に割り当てることにより、この償却された一定時間の動作を最適化します。

再割り当て戦略

タイミングを決定するために使用される正確なアルゴリズム追加時のメモリの再割り当ては実装に依存します。現在の Go コンパイラー (gc) の場合、ランタイム パッケージのスライス.go ソース ファイル内の Grownlice 関数は、償却定数時間アルゴリズムを実装します。

このアルゴリズムは、倍増と最小メモリ割り当て戦略の組み合わせ。これにより、スライスが徐々に拡大し、一定の再割り当ての必要性が回避されます。

例

次の例は、Go での追加の償却された一定時間の動作を示しています。

var a []int
for i := 0; i < n; i++ {
  a = append(a, i)
}

このループでは、追加操作が繰り返し実行され、スライス a が増大します。ただし、追加の償却一定時間動作により、操作にかかる全体の時間は依然として O(n) です。ここで、n はスライスに追加される要素の数です。

実装ノート

現在の Go コンパイラーは追加に償却定数時間アルゴリズムを使用しますが、他の実装では異なる可能性があることに注意することが重要です。この標準では、必要な場合にのみメモリを割り当てる節約的な再割り当てなど、さまざまなアプローチが可能です。

結論

結論として、Go の追加関数は償却用に最適化されています。一定の時間計算量。これは、一連の操作にわたるスライスへの追加には平均して一定の時間がかかり、効率的で一貫したパフォーマンスが得られることを意味します。

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