Datenstrukturen: Unterschied zwischen den Versionen

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{{Stub}}
{{UEA|Dietsch|Hier sollte noch ein einleitender Text stehen}}
 
{{löschen}}
== Hinweise ==
{{Navi:Implementierung}}
 
== Hinweise ==
*Falls nicht anders angegeben sind Laufzeiten immer Average Case.  
* Falls nicht anders angegeben sind Laufzeiten immer Average Case.  
   
   
*Alle Links zu den Datenstrukturen zeigen auf die englische Version der [http://msdn.microsoft.com/en-us/ MSDN]. Diese ist typischerweise vollständiger und genauer als ihre [http://msdn.microsoft.com/de-de/ deutsche Übersetzung].  
*Alle Links zu den Datenstrukturen zeigen auf die englische Version der [http://msdn.microsoft.com/en-us/ MSDN]. Diese ist typischerweise vollständiger und genauer als ihre [http://msdn.microsoft.com/de-de/ deutsche Übersetzung].  
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! colspan="6" | Laufzeiten
! colspan="6" | Laufzeiten
| colspan="3" class="blank" | <br>
| class="blank" | <br>
 
|-
|-
| class="blank" | <br>
| class="blank" | <br>
   
   
! Add
! width="50px"| Add
   
   
! Remove
! Remove
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! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb359438.aspx HashSet&lt;T&gt;]
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb359438.aspx HashSet&lt;T&gt;]
   
   
| O(1)<br>O(n) wenn Count + 1 &gt; Capacity
| O(1) <br> O(n)<ref name="countlargercapacity"> Wenn Count + 1 > Capacity.</ref>
 
| O(1)
| O(1)
   
   
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! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/6sh2ey19.aspx List&lt;T&gt;]
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/6sh2ey19.aspx List&lt;T&gt;]
   
   
| O(1)<br>O(n) wenn Count + 1 &gt; Capacity
| O(1)<br>O(n)<ref name="countlargercapacity" />
   
   
| O(n)
| O(n)
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! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/7977ey2c.aspx Queue&lt;T&gt;]
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/7977ey2c.aspx Queue&lt;T&gt;]
   
   
| O(1)<br>O(n) wenn Count + 1 &gt; Capacity
| O(1)<br>O(n)<ref name="countlargercapacity" />
   
   
| O(1)<br>
| O(1)<br>
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! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/3278tedw.aspx Stack&lt;T&gt;]
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/3278tedw.aspx Stack&lt;T&gt;]
   
   
| O(1)<br>O(n) wenn Count + 1 &gt; Capacity <br>
| O(1)<br>O(n)<ref name="countlargercapacity" />
   
   
| O(1)<br>
| O(1)<br>
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! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms668265.aspx SynchronizedCollection&lt;T&gt;]
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms668265.aspx SynchronizedCollection&lt;T&gt;]
   
   
| O(1)<br>O(n) wenn Count + 1 &gt; Capacity<br>
| O(1)<br>O(n)<ref name="countlargercapacity" />
   
   
| O(n)<br>
| O(n)<br>
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| Ja<br>
| Ja<br>
   
   
| class="close" |  
| class="close" | benutzt intern List&lt;T&gt;, hat aber zusätzliche Mechanismen um [[ThreadSafety|Thread-safety]] zu garantieren
benutzt intern List&lt;T&gt;, hat aber zusätzliche Mechanismen<br>um [[ThreadSafety|Thread-safety]] zu garantieren
 
|}
|}


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| class="blank" |  
| class="blank" |  
! colspan="5" | Laufzeiten  
! colspan="5" | Laufzeiten  
| class="blank" |  
| colspan="3" class="blank" | <br>
|-
|-
| class="blank" |  
| class="blank" |  
! Add  
! width="50px" | Add  
! Remove  
! Remove  
! ContainsKey  
! ContainsKey  
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|-
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/xfhwa508.aspx Dictionary&lt;TKey, TValue&gt;]  
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/xfhwa508.aspx Dictionary&lt;TKey, TValue&gt;]  
| O(1)<br>O(n) wenn Count + 1 &gt; Capacity
| O(1)<br>O(n)<ref name="countlargercapacity" />
| O(1)  
| O(1)  
| O(1)  
| O(1)  
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|-
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.hashtable.aspx Hashtable]  
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.hashtable.aspx Hashtable]  
| O(1)<br>O(n) wenn Count + 1 > Capacity
| O(1)<br>O(n)<ref name="countlargercapacity" />
| O(1)
| O(1)
| O(1)
| O(1)
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Alle Eigenschaften und Bemerkungen aus der vorherigen Sektion gelten auch hier.  
Alle Eigenschaften und Bemerkungen aus der vorherigen Sektion gelten auch hier.  


Der Quellcode des für die Tests verwendeten Miniprogramms kann [[DatenstrukturenSpeedTest|hier]] eingesehen werden, das ursprüngliche Logfile [[Media:datastructure_speed_log.txt|hier]].
Das ursprüngliche Logfile kann [[Media:datastructure_speed_log.txt|hier]] eingesehen werden.


Die Tests wurden mit folgenden Parametern durchgeführt:  
Die Messungen wurden mit folgenden Parametern durchgeführt:  
* Alle Messungen wurden mit <tt>System.Diagnostics.Stopwatch</tt> durchgeführt.
* erste Messung: Elemente vom Typ Int32
* Es wurden 100.000 zufällige und disjunkte Int32 Werte erzeugt (zwischen 0 und Int32.Max) und in einem Array gespeichert.
** Alle Messungen wurden mit <tt>System.Diagnostics.Stopwatch</tt> durchgeführt.
* Diese Werte wurden für die Tests Add (mit [[foreach]]), Remove (mit [[for]]), ElementAt (mit [[for]]) und Contains (mit [[for]]) aus diesem Array extrahiert.  
** Es wurden 100.000 zufällige und disjunkte Werte erzeugt (zwischen 0 und Int32.Max) und in einem Array gespeichert.
** Diese Werte wurden für die Messungen Add (mit [[foreach]]), Remove (mit [[for]]), ElementAt (mit [[for]]) und Contains (mit [[for]]) aus diesem Array extrahiert.
* zweite Messung: Elemente vom Typ Testobject (Objekt das ein Attribut <tt>value</tt> (Int32) besitzt und dieses für Vergleiche und Hashcode benutzt)
** Alle Messungen wurden mit <tt>System.Diagnostics.Stopwatch</tt> durchgeführt.
** Es wurden 100.000 zufällige und disjunkte Objekte erzeugt (mit <tt>value</tt> zwischen 0 und Int32.Max) und in einem Array gespeichert.
** Diese Objekte wurden für die Messungen Add (mit [[foreach]]), Remove (mit [[for]]), ElementAt (mit [[for]]) und Contains (mit [[for]]) aus diesem Array extrahiert.
 
=== Int32 (value-type) ===
==== ein-elementige Datenstrukturen  ====


=== ein-elementige Datenstrukturen  ===
{| class="default"
{| class="default"
|-
|-
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! colspan="6" | Laufzeiten
! colspan="6" | Laufzeiten
   
   
| class="blank" | <br>
 
|-
|-
| class="blank" | <br>
| class="blank" | <br>
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! Clear
! Clear
   
   
! Count
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb359438.aspx HashSet&lt;T&gt;]
| 10ms / 3ms
| 4ms
| 47.672ms
| 5ms
| 0ms <ref name="clear">Clear scheint in den aktuellen Tests immer 0ms zu brauchen, die Ursache könnte bei falschen Tests oder dem [[Garbage Collector]] liegen.</ref>
| class="close" | 2ms <ref name="count">Die hier angegebene Zeit ist irrelevant, da der Test hier nur das Zuweisen eines [[Property]]-Werts an eine Variable misst.</ref>
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/he2s3bh7.aspx LinkedList&lt;T&gt;]
| 7ms / 4ms
| 28.681ms
| 63.373ms
| 28.655ms
| 0ms <ref name="clear"/>
| class="close" | 2ms <ref name="count"/>
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/6sh2ey19.aspx List&lt;T&gt;]
| 2ms / 1ms
| 5.829ms
| 2ms
| 30.745ms
| 0ms <ref name="clear"/>
| class="close" | 2ms <ref name="count"/>
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/7977ey2c.aspx Queue&lt;T&gt;]
| 2ms / 1ms
| 1ms<ref name="removefirst">Diese Datenstruktur unterstützt nur das Entfernen des ersten Elements, d.h. in diesem Test wurde n-mal das erste Element entfernt.</ref><br>
| 75.194ms<br>
| 123.220ms<br>
| 0ms <ref name="clear"/>
| class="close" | 12ms <ref name="countenumerate">Der hier angegebene Wert bezieht sich auf die Extension-Methode Count(), die von Enumerate bereitgestellt wird.</ref>
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/3278tedw.aspx Stack&lt;T&gt;]
| 1ms
| 1ms<ref name="removefirst" /><br>
| 48.820ms
| 95.852ms
| 0ms <ref name="clear"/>
| class="close" | 10ms<ref name="countenumerate"/>
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms668265.aspx SynchronizedCollection&lt;T&gt;]
| 8ms / 7ms
| 96.966ms
| 9ms
| 29.295ms
| 0ms <ref name="clear"/>
| class="close" | 8ms <ref name="count"/>
|}
==== zwei-elementige Datenstrukturen  ====
{| class="default"
|-
| class="blank" |
! colspan="5" | Laufzeiten
|-
| class="blank" |
! Add
! Remove
! ContainsKey
! Clear
! Count  
! Count  
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/xfhwa508.aspx Dictionary&lt;TKey, TValue&gt;]
| 8ms / 4ms
| 3ms
| 4ms
| 0ms <ref name="clear"/>
| class="close" | 0ms <ref name="count"/>
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/f7fta44c.aspx SortedDictionary&lt;TKey, TValue&gt;]
| 50ms
| 59ms
| 30ms
| 0ms <ref name="clear"/>
| class="close" | 0ms <ref name="count"/>
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.hashtable.aspx Hashtable]
| 24ms / 10ms
| 9ms
| 8ms
| 0ms <ref name="clear"/>
| class="close" | 0ms <ref name="count"/>
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms132319.aspx SortedList&lt;TKey, TValue&gt;]
| 3.190ms
| 3.147ms
| 20ms
| 0ms <ref name="clear"/>
| class="close" | 0ms <ref name="count"/>
|}
=== Testobject (reference-Typ) ===
==== ein-elementige Datenstrukturen  ====
{| class="default"
|-
| class="blank" | <br>
! colspan="6" | Laufzeiten


|-
| class="blank" | <br>
! Add
! Remove
! ElementAt
! Contains
! Clear
! Count
|-
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb359438.aspx HashSet&lt;T&gt;]
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb359438.aspx HashSet&lt;T&gt;]
   
   
| O(1)<br>O(n) wenn Count + 1 &gt; Capacity
| 19ms / 13ms
| O(1)
   
   
| O(n)
| 13ms
   
   
| O(1)
| 76.329ms
   
   
| O(n)
| 14ms
   
   
| class="close" | O(1)
| 0ms <ref name="clear"/>
   
   
| class="close" | 3ms <ref name="count"/>
|-
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/he2s3bh7.aspx LinkedList&lt;T&gt;]
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/he2s3bh7.aspx LinkedList&lt;T&gt;]
   
   
| O(1)
| 15ms / 5ms
| O(1)
   
   
| O(n)
| 60.987ms
   
   
| O(n)
| 83.695ms
   
   
| O(n)
| 53.370ms
   
   
| class="close" | O(1)
| 0ms <ref name="clear"/>
   
   
| class="close" | 3ms <ref name="count"/>
|-
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/6sh2ey19.aspx List&lt;T&gt;]
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/6sh2ey19.aspx List&lt;T&gt;]
   
   
| O(1)<br>O(n) wenn Count + 1 &gt; Capacity
| 2ms / 2ms
   
   
| O(n)
| 42.624ms
   
   
| O(1)
| 3ms
   
   
| O(n)
| 52.683ms
   
   
| O(n)
| 0ms <ref name="clear"/>
   
   
| class="close" | O(1)
| class="close" | 3ms <ref name="count"/>
 
|-
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/7977ey2c.aspx Queue&lt;T&gt;]
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/7977ey2c.aspx Queue&lt;T&gt;]
   
   
| O(1)<br>O(n) wenn Count + 1 &gt; Capacity
| 6ms / 1ms
   
   
| O(1)<br>
| 1ms <ref name="removefirst"/>
   
   
| O(n)<br>
| 80.020ms
   
   
| O(n)<br>
| 183.873ms
   
   
| O(n)<br>
| 0ms <ref name="clear"/>
   
   
| class="close" | O(1)<br>
| class="close" | 137.493ms <ref name="countenumerate"/>
 
|-
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/3278tedw.aspx Stack&lt;T&gt;]
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/3278tedw.aspx Stack&lt;T&gt;]
   
   
| O(1)<br>O(n) wenn Count + 1 &gt; Capacity <br>
| 2ms
   
   
| O(1)<br>
| 1ms<ref name="removefirst" />
   
   
| O(n)<br>
| 75.154ms
   
   
| O(n)<br>
| 167.390ms
   
   
| O(n)<br>
| 0ms <ref name="clear"/>
   
   
| class="close" | O(1)<br>  
| class="close" | 128.508ms <ref name="countenumerate"/>
 
|-
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms668265.aspx SynchronizedCollection&lt;T&gt;]
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms668265.aspx SynchronizedCollection&lt;T&gt;]
   
   
| O(1)<br>O(n) wenn Count + 1 &gt; Capacity<br>
| 9ms / 8ms
| O(n)<br>
   
   
| O(1)<br>
| 60.109ms
   
   
| O(n)<br>
| 9ms
   
   
| O(n)<br>
| 62.040ms
   
   
| class="close" | O(1)<br>
| 0ms <ref name="clear"/>
 
| class="close" | 9ms <ref name="count"/>


|}
|}


=== zwei-elementige Datenstrukturen  ===
==== zwei-elementige Datenstrukturen  ====


{| class="default"
{| class="default"
Zeile 378: Zeile 529:
| class="blank" |  
| class="blank" |  
! colspan="5" | Laufzeiten  
! colspan="5" | Laufzeiten  
| class="blank" |
 
|-
|-
| class="blank" |  
| class="blank" |  
Zeile 388: Zeile 539:
|-
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/xfhwa508.aspx Dictionary&lt;TKey, TValue&gt;]  
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/xfhwa508.aspx Dictionary&lt;TKey, TValue&gt;]  
| O(1)<br>O(n) wenn Count + 1 &gt; Capacity
| 19ms / 13ms
| O(1)
| 13ms
| O(1)
| 14ms
| O(n)
| 0ms <ref name="clear"/>
| class="close" | O(1)
| class="close" | 1ms <ref name="count"/>
|-
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/f7fta44c.aspx SortedDictionary&lt;TKey, TValue&gt;]
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/f7fta44c.aspx SortedDictionary&lt;TKey, TValue&gt;]
| O(log n)
| 155ms / 150ms
| O(log n)
| 162ms
| O(log n)
| 139ms
| O(n)
| 0ms <ref name="clear"/>
| class="close" | O(1)
| class="close" | 1ms <ref name="count"/>
|-
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.hashtable.aspx Hashtable]  
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.hashtable.aspx Hashtable]  
| O(1)<br>O(n) wenn Count + 1 > Capacity
| 25ms
| O(1)
| 14ms
| O(1)
| 13ms
| O(n)
| 0ms <ref name="clear"/>
| class="close" | O(1)
| class="close" | 0ms <ref name="count"/>
|-
|-
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms132319.aspx SortedList&lt;TKey, TValue&gt;]
! [http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms132319.aspx SortedList&lt;TKey, TValue&gt;]
| O(n)
| 8.891ms
| O(n)
| 9.025ms
| O(log n)
| 117ms
| O(n)
| 0ms <ref name="clear"/>
| class="close" | O(1)
| class="close" | 1ms <ref name="count"/>
|} [[Kategorie:Code-Beispiele]]
|}
 
[[Kategorie:Code-Beispiele]]


== Referenzen ==
== Referenzen ==
Zeile 421: Zeile 574:


[[Category:CSharp]] [[Kategorie:Code-Beispiele]]
[[Category:CSharp]] [[Kategorie:Code-Beispiele]]
[[Kategorie:Begriffe]]
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