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比较bitset与bool的数据处理速度:性能分析与优化建议

在牛客2021多校竞赛的一道题目中,涉及了5000×5000×5000的复杂度计算。实验结果显示,使用bitset进行数据处理仅需140毫秒,而使用bool数组则显著较慢。本文通过详细的性能分析,探讨了bitset与bool在数据处理速度上的差异,并提出了针对不同应用场景的优化建议。具体来说,bitset在位级操作上具有更高的效率,适用于大规模数据处理任务,而bool数组则在某些特定场景下更为灵活。通过对这两种数据结构的深入对比,本文旨在为开发者提供选择合适数据结构的参考依据。

前言:

牛客2021多校Alice and Bob ,在这题中5000 * 5000 * 5000的复杂度,用bitset 140ms,bool 493ms。bitset快到起飞。
AcWing348–最优比率生成树,这题用bitset会TLE,用bool反而AC。

讨论:

如果一直连续访问数组中的元素,bool明显快于bitset。
bool : 26ms
bitset : 108ms

#include
using namespace std;
#define int long long
const int N = 1e6 + 5, mod = 1e9 + 7;
bitset<N> f;
signed main()
{srand((unsigned)time(0));freopen("data.in","r",stdin);freopen("data.out","w",stdout);clock_t start, stop;start&#61;clock();int T &#61; 50;while(T--){for (int i &#61; 1; i <&#61; N - 5; i&#43;&#43;) {f[i] &#61; 1;}for (int i &#61; 1; i <&#61; N - 5; i&#43;&#43;){f[i] &#61; 0;}}stop &#61; clock();cout << endl << "time: " << stop - start;return 0;
}

但是访问较为随机的时候&#xff0c;bitset又比bool更快&#xff1a;
bool : 283ms
bitset : 224ms

#include
using namespace std;
#define int long long
const int N &#61; 1e6 &#43; 5, mod &#61; 1e9 &#43; 7;
bitset<N> f;
signed main()
{srand((unsigned)time(0));freopen("data.in","r",stdin);freopen("data.out","w",stdout);clock_t start, stop;start&#61;clock();int T &#61; 10;while(T--){for (int i &#61; 1; i <&#61; N - 5; i&#43;&#43;) {int x &#61; rand() * rand() % (N - 5);f[x] &#61; 1;}}stop &#61; clock();cout << endl << "time: " << stop - start;return 0;
}

总结&#xff1a;

随机访问时&#xff0c;bitset更快&#xff1b;连续访问时&#xff0c;bool更快。所以多测如果要清空时&#xff0c;建议选bool数组&#xff0c;选bitset此时可能会TLE。牛客多校那题开头sg函数打表是比较随机的&#xff0c;且多测不用清空&#xff0c;所以bitset会非常快。


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nct6778550
这个家伙很懒,什么也没留下!
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