Question

BCL has introduced a group of Immutable Collections

我想知道ImmutableSortedSet和原生FSharp Set之间有什么区别？似乎两者的性能签名是相似的。我还看到某个地方SortedSet被实现为红黑树，所以我猜ImmutableSortedSet也是如此。

fsharp map的内部实现是什么？这里声明的Red Black Tree是{or 3}}还是AVL tree？

此外，为什么MSDN文档没有说清楚库集合的实际数据结构是什么？我知道这些是实施细节，即将改变。我的观点是，如果他们不想将库数据类型绑定到某种类型的众所周知的数据结构，他们至少应该在复杂性方面提供所有方法性能签名的总结？

Answer 1

F＃Set和Map类型用AVL树实现。

我不了解MSDN文档，您必须向F＃团队询问：）

在任何情况下，红黑树和AVL树的主要操作都具有相同的计算复杂度。在实践中，它们具有不同的性能特征，可能导致您为特定应用选择一个或另一个 - 红黑树具有更快的插入/删除，因为它们不需要对树进行尽可能多的重新平衡，但是在AVL树中检索速度更快，这要归功于它为插入/删除执行的额外平衡。我想这就是为什么选择AVL树作为F＃Map和Set实现的原因 - Map / Set通常创建一次（即未修改）然后重复查询。

https://en.wikipedia.org/wiki/Red%E2%80%93black_tree

https://en.wikipedia.org/wiki/AVL_tree

Answer 2

我想知道ImmutableSortedSet和本机FSharp集之间的区别是什么？

它们通常非常相似。主要区别在于F＃Set支持快速集合理论运算（并集，交集和差异）。

这是一个简单的F＃程序，用于衡量一些常见操作的性能：

open System.Collections.Immutable

while true do
  do
    let timer = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew()
    let cmp = LanguagePrimitives.FastGenericComparer<int>
    let mutable s1 = ImmutableSortedSet.Create<int>(cmp)
    let mutable s2 = ImmutableSortedSet.Create<int>(cmp)
    for i in 1..1000000 do
      s1 <- s1.Add i
    for i in 1000000..2000000 do
      s2 <- s2.Add i
    printfn "BCL ImmutableSortedSet: add in %fs" timer.Elapsed.TotalSeconds
    timer.Restart()
    for _ in 1..10 do
      for i in 1..1000000 do
        ignore(s1.Contains i)
    printfn "BCL ImmutableSortedSet: contains in %fs" timer.Elapsed.TotalSeconds
    timer.Restart()
    let s = s1.Union s2
    printfn "BCL ImmutableSortedSet: union in %fs" timer.Elapsed.TotalSeconds

  do
    let timer = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew()
    let mutable s1 = Set.empty
    let mutable s2 = Set.empty
    for i in 1..1000000 do
      s1 <- s1.Add i
    for i in 1000000..2000000 do
      s2 <- s2.Add i
    printfn "F# Set: %fs" timer.Elapsed.TotalSeconds
    timer.Restart()
    for _ in 1..10 do
      for i in 1..1000000 do
        ignore(s1.Contains i)
    printfn "F# Set: contains in %fs" timer.Elapsed.TotalSeconds
    timer.Restart()
    let s = Set.union s1 s2
    printfn "F# Set: union in %fs" timer.Elapsed.TotalSeconds

在我的机器上，我得到：

         BCL ImmutableSortedSet  F# Set
add                2.6s          3.0s
contains           2.1s          1.9s
union              1.1s          0.00004s

所以F＃Set的构造速度稍慢，搜索速度稍快，但设定理论联合运算的速度要快一些。

fsharp地图的内部实施是什么？这里声称是红黑树还是这里发现的AVL树？

当两个链接都处于状态时，F＃使用AVL树。

这实际上与上述表现数字相关。 AVL树包含每个分支中子树的最大高度，因此允许在不检查整个子树的情况下重新平衡子树。相比之下，红黑树在每个分支中包含一位数据，因此重新平衡子树需要遍历整个树，这些树渐近地变慢。通俗地说，两个相同大小的非重叠集的并集只需要创建一个包含两个现有树的新分支。请注意，BCL API中的Union甚至无法表达：它处理抽象IEnumerable而不是具体集。

此外，为什么MSDN文档没有说清楚库集合的实际数据结构是什么？我知道这些是实施细节，即将改变。我的观点是，如果他们不想将库数据类型绑定到某种类型的众所周知的数据结构，他们至少应该在复杂性方面提供所有方法性能签名的总结？

我同意文档中的复杂性会很好。

`ImmutableSortedSet`和fsharp`Set`之间的区别是什么？

2 个答案: