假设您正在嵌入式系统上实现一个黑名单，其中0到1,000,000之间的数字可能被列入黑名单。这就给你留下了两个选择:

使用1,000,000位的bitset 使用黑名单整数的排序数组，并使用二进制搜索来访问它们

对bitset的访问将保证常量访问。从时间复杂度来看，它是最优的。从理论和实践的角度来看(它是O(1)，常量开销极低)。

不过，你可能更喜欢第二种解决方案。特别是如果您希望黑名单整数的数量非常小，因为这样内存效率更高。

即使您不为内存稀缺的嵌入式系统开发，我也可以将任意限制从1,000,000增加到1,000,000,000,000，并提出相同的论点。那么bitset将需要大约125G的内存。保证最坏情况复杂度为O(1)可能无法说服您的老板为您提供如此强大的服务器。

在这里，我强烈倾向于二叉搜索(O(log n))或二叉树(O(log n))而不是O(1)位集。在实践中，最坏情况复杂度为O(n)的哈希表可能会击败所有这些算法。

对于安全应用程序来说，这经常是这样的情况，我们希望设计算法缓慢的问题，以阻止某人过快地获得问题的答案。

这里有几个我能想到的例子。

Password hashing is sometimes made arbitrarily slow in order to make it harder to guess passwords by brute-force. This Information Security post has a bullet point about it (and much more). Bit Coin uses a controllably slow problem for a network of computers to solve in order to "mine" coins. This allows the currency to be mined at a controlled rate by the collective system. Asymmetric ciphers (like RSA) are designed to make decryption without the keys intentionally slow in order to prevent someone else without the private key to crack the encryption. The algorithms are designed to be cracked in hopefully O(2^n) time where n is the bit-length of the key (this is brute force).

在CS的其他地方，快速排序在最坏的情况下是O(n²)，但在一般情况下是O(n*log(n))。因此，在分析算法效率时，“大O”分析有时并不是您唯一关心的事情。

在关注数据安全的上下文中，如果更复杂的算法对定时攻击有更好的抵抗能力，那么更复杂的算法可能比不太复杂的算法更可取。

并行执行算法的可能性。

我不知道是否有O(log n)和O(1)类的例子，但对于某些问题，当算法更容易并行执行时，您会选择具有更高复杂度类的算法。

有些算法不能并行化，但复杂度很低。考虑另一种算法，它可以达到相同的结果，并且可以很容易地并行化，但具有更高的复杂度类。当在一台机器上执行时，第二种算法速度较慢，但当在多台机器上执行时，实际执行时间越来越短，而第一种算法无法加快速度。

Yes.

在实际情况下，我们运行了一些使用短字符串和长字符串键进行表查找的测试。

我们使用了std::map, std::unordered_map和一个哈希，该哈希最多对字符串长度进行10次采样(我们的键倾向于guidlike，所以这是体面的)，以及一个哈希，对每个字符进行采样(理论上减少了冲突)，一个未排序的向量，其中我们进行==比较，以及(如果我没记错的话)一个未排序的向量，其中我们还存储了一个哈希，首先比较哈希，然后比较字符。

这些算法的范围从O(1) (unordered_map)到O(n)(线性搜索)。

对于中等大小的N，通常O(N)优于O(1)。我们怀疑这是因为基于节点的容器需要我们的计算机在内存中跳跃更多，而基于线性的容器则不需要。

O(lgn)存在于两者之间。我不记得是怎么回事了。

性能差异并不大，在更大的数据集上，基于哈希的表现要好得多。所以我们坚持使用基于哈希的无序映射。

实际上，对于合理的n大小，O(lgn)为O(1)。如果你的计算机在你的表中只有40亿的空间，那么O(lgn)的上界是32。(lg(2^32)=32)(在计算机科学中，lg是log based 2的简称)。

在实践中，lg(n)算法比O(1)算法慢，不是因为对数增长因子，而是因为lg(n)部分通常意味着算法有一定程度的复杂性，并且这种复杂性比lg(n)项中的任何“增长”都增加了更大的常数因子。

然而，复杂的O(1)算法(如哈希映射)很容易具有类似或更大的常数因子。

在重新设计程序时，发现一个过程用O(1)而不是O(lgN)进行了优化，但如果不是这个程序的瓶颈，就很难理解O(1) alg。这样就不用用O(1)算法了 当O(1)需要大量的内存而你无法提供时，而O(lgN)的时间可以接受。