Какая алгоритмическая сложность операций в map в Go?

Алгоритмическая сложность основных операций (добавление, получение, удаление элемента) в map в Go составляет O(1) (константное время) в среднем.

В худшем случае производительность может деградировать до O(n), где n — количество элементов в map.

Как это работает (упрощенно)

map в Go реализована на основе хеш-таблицы. Процесс доступа к элементу выглядит так:

1. Хеширование ключа: Для ключа вычисляется хеш-значение с помощью специальной хеш-функции.
2. Поиск корзины (bucket): Хеш используется для определения индекса "корзины" — внутреннего массива, где могут храниться элементы.
3. Поиск элемента: Если в корзине один элемент, он сразу возвращается. Если несколько (из-за коллизий), происходит быстрый перебор элементов внутри этой небольшой корзины.

m := make(map[string]int)

m["key1"] = 100 // O(1) в среднем
m["key2"] = 200 // O(1) в среднем

value := m["key1"] // O(1) в среднем

delete(m, "key2") // O(1) в среднем

Худший случай: O(n)

Худший случай возникает при коллизиях хеш-функции, когда большое количество разных ключей дают одинаковый хеш и попадают в одну и ту же корзину. В этой ситуации для поиска нужного элемента системе придется последовательно перебрать все n элементов в этой корзине.

На практике это происходит крайне редко, так как:

• Go использует качественные хеш-функции, которые минимизируют коллизии.
• При увеличении количества элементов map автоматически расширяется (перехешируется), чтобы поддерживать низкий коэффициент загрузки и высокую производительность.