La fonction « append » de Go est-elle vraiment à temps constant amorti ?

Complexité amortie de l'ajout dans Go

Dans le langage de programmation Go, la fonction d'ajout est utilisée pour redimensionner et étendre des tranches. Sa complexité de calcul a été un sujet de discussion en raison de sa capacité à réallouer de la mémoire, ce qui pourrait potentiellement avoir un impact sur les performances.

Temps constant amorti

La spécification du langage de programmation Go indique cet ajout prend un temps constant amorti pour s'exécuter. Cela signifie que le temps moyen nécessaire pour ajouter une tranche sur une série d'opérations est constant. L'implémentation de append optimise ce comportement à temps constant amorti en allouant la mémoire de manière dynamique en fonction de la capacité actuelle de la tranche.

Stratégie de réallocation

L'algorithme précis utilisé pour déterminer quand la réallocation de mémoire en annexe dépend de l'implémentation. Pour le compilateur Go actuel (gc), la fonction growslice dans le fichier source slice.go du package d'exécution implémente un algorithme à temps constant amorti.

L'algorithme calcule la nouvelle capacité de tranche en fonction des capacités actuelles et précédentes à l'aide d'un combinaison de doublement et d’une stratégie d’allocation de mémoire minimale. Cela garantit que la tranche augmente progressivement, évitant ainsi le besoin de réallocations constantes.

Exemple

L'exemple suivant illustre le comportement en temps constant amorti de l'ajout dans Go :

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

Dans cette boucle, l'opération d'ajout est effectuée à plusieurs reprises, provoquant la croissance de la tranche a. Cependant, en raison du comportement en temps constant amorti de l'ajout, le temps global nécessaire à l'opération est toujours O(n), où n est le nombre d'éléments ajoutés à la tranche.

Notes d'implémentation

Bien que le compilateur Go actuel utilise un algorithme à temps constant amorti pour l'ajout, il est important de noter que d'autres implémentations peuvent varier. La norme autorise différentes approches, y compris la réallocation parcimonieuse, où la mémoire n'est allouée que lorsque cela est nécessaire.

Conclusion

En conclusion, la fonction append dans Go est optimisée pour les complexité temporelle constante. Cela signifie que l'ajout à une tranche sur une série d'opérations prend un temps moyen constant, offrant des performances efficaces et cohérentes.

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