不同 C 版本中 `std::list::size()` 的時間複雜度是多少？

std::list::size() 複雜性：揭秘

雖然通常被認為是線性的，但std::list的複雜性： :size() 的微妙之處令人驚訝。最初，C 標準中未指定其複雜性，導致依賴實現的變更。

特定於實現的差異

在Microsoft Visual Studio V6 中，std:: list::size() 被實現為恆定時間操作，遵循{return ( _Size);} 方案。然而，gcc 版本 3.3.2 到 4.1.0 採用了 O(N) 演算法： { return std::distance(begin(), end()); }。這種差異源自於使用距離函數，它需要遍歷整個清單。

C 11 中的標準化

C 11 中發生了一個關鍵的轉變，其中標準要求.size() 必須對所有標準容器（包括std:: list）表現出「恆定」的複雜性。這有效地消除了先前的實現差異。

GCC 實作延遲

儘管有這種標準化，4.8 之前的gcc 版本中的libstdc 仍然繼續使用O(N) 演算法std::list 中的. size()。這項決定部分歸因於更改演算法的潛在效能影響。

更新和改進

情況在gcc 5.0 及更高版本中顯著改善，其中std::list ::size() 在C 11 模式下編譯時最終優化為O(1)。

Libc 實作

在 libc 中， .size() 函式位於std::list 總是 O(1)。這是透過用於追蹤列表大小的壓縮對資料結構來實現的，確保高效快速的大小檢索。

總而言之，雖然 std::list::size() 的複雜性在歷史上實現取決於，C 11 標準已將所有符合要求的實作標準化為 O(1)。不同編譯器和版本之間的實作細節可能有所不同，但恆定時間複雜度的基本要求仍然存在。

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