Эффективные хеш-таблицы на Go

В Go нет недостатка хеш-таблиц. Вы всегда можете использовать встроенную map[Key]Val, с ошеломительной скоростью обладающую непревзойденным удобством! А изобилие типов Key, разрешенных к использованию, способно довести до изумления!

Вот только ни указатель, ни слайс не подходят... Невозможно подсунуть свои операции (равенства и хеширования). Но хоть со скоростью все хорошо! (извините, не удержался)

Итого, мне пришлось написать HashMap[K, V any], закрывающую проблемы.

------------------8<------------------

В это трудно поверить, но:

• Без резервирования памяти (конфигурация R0), map[uint64]uint64 работает в 1.93 раза медленнее UintMap! И производит в 5.64 раза больше мусора!!

• А с полным резервированием (R1), в 1.72 раза медленнее! И аж в 16.5 раз больше мусора!!!

Вдумайтесь! На коленке написанная хеш-таблица для целых чисел UintMap почти в два раза обгоняет ЖУТКО оптимизированную нативную map[uint64]uint64!! И существенно менее мусорит!!!

Но раз трудно поверить, то давайте проверим:

func MyUintMap() {
    const N = umN

//R0|    um := lib.NewUintMap(0)
    um := lib.NewUintMap(N) //R1|

    for i := uint64(0); i < N; i++ {
        um.Findsert(i, i+N)
    }
    lib.Assert(um.Size() == N)

    cnt := 0
    for i := uint64(0); i < N; i++ {
        if *um.Val(um.Find(i)) == i+N {
            cnt++
        }

        if um.Find(i+N) == -1 {
            cnt++
        }
    }
    lib.Assert(cnt == N*2)

    for i := uint64(0); i < N; i++ {
        um.Delete(i)
    }
    lib.Assert(um.Size() == 0)
}

func GoUintMap() {
    const N = umN

//R0|    m := make(map[uint64]uint64)
    m := make(map[uint64]uint64, N) //R1|

    for i := uint64(0); i < N; i++ {
        m[i] = i + N
    }
    lib.Assert(len(m) == N)

    cnt := 0
    for i := uint64(0); i < N; i++ {
        if m[i] == i+N {
            cnt++
        }

        if _, ok := m[i+N]; !ok {
            cnt++
        }
    }
    lib.Assert(cnt == N*2)

    for i := uint64(0); i < N; i++ {
        delete(m, i)
    }
    lib.Assert(len(m) == 0)
}

Здесь всего-то лишь вставка, два поиска и удаление. Запустите go test -bench=UintMap -benchmem и увидите сами. Вот только можно ли ругать Google за неэффективный map[uint64]uint64?

------------------8<------------------

Итоги?

1. Смело берите HashMap[K, V any] для слайсов и указателей!

2. Немного оптимизированная BytesMap -- лучший выбор для []byte.

3. Интересно оптимизированная UintMap -- это выбор для целых чисел. Разберитесь, что там "не так", и используйте за основу.

И как всегда, исходный код, подробности и пару неудачных шуток вы можете найти в моей статье https://ders.by/go/hashmap/hashmap.html