C++:用于高效插入和检索自定义数据的数据结构

C++: Data structure for efficient insertion and retrieval of custom data

本文关键字：自定义 数据 数据结构 检索 用于 高效 插入 C++      更新时间：2023-10-16

我在C++（在Windows上）遇到这种情况，我需要保留一组起始值是唯一的int：对（我们不需要关心这个）。所需的操作包括：

  • 插入对
  • 检索对 X：这应该返回对 Y，其中 Y 的开始

基本解决方案是简单地保留一组对。对于检索，我们将按顺序迭代要检查的集合。这是 O（n）。

我正在寻找更好的解决方案。我目前看到 2 种候选数据结构：

  1. 排序向量
  2. STL 的集合（内部实现为二叉搜索树？

排序向量：优点：可以自定义二进制搜索以支持检索操作。这是O（登录）缺点：如何有效地插入新货币对以保持排序顺序。如何避免O（nlogn）的重新排序成本？

设置：优点：使用标准插入方法轻松插入。这是O（1）？缺点： 如何避免顺序搜索？如何比O（n）做得更好？

感谢您的建议。

我也对任何其他可以有效（第一个标准是速度;第二个是内存）支持上述 2 个操作的结构持开放态度。

目前尚不清楚范围是否可以重叠，但如果不能重叠，那么这应该可以工作。 我已经在测试中提供了一个完整的示例。

#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <limits.h>
#include <map>
struct RangeContainer {
  typedef std::map<int,int> RangeMap;
  typedef std::pair<int,int> Range;
  void insert(const Range &range)
  {
    range_map.insert(range);
  }
  Range find(const Range &x) const
  {
    RangeMap::const_iterator iter = range_map.upper_bound(x.second);
    if (iter==range_map.begin()) {
      return invalidRange();
    }
    --iter;
    Range y = *iter;
    if (y.first<x.first && x.second<y.second) {
      return y;
    }
    return invalidRange();
  }
  static Range invalidRange()
  {
    return Range(INT_MAX,INT_MIN);
  }
  RangeMap range_map;
};

static void test1()
{
  RangeContainer c;
  typedef RangeContainer::Range Range;
  c.insert(Range(1,10));
  c.insert(Range(20,30));
  assert(c.find(Range(-5,-4))==c.invalidRange());
  assert(c.find(Range(1,10))==c.invalidRange());
  assert(c.find(Range(2,9))==Range(1,10));
  assert(c.find(Range(2,10))==c.invalidRange());
  assert(c.find(Range(11,19))==c.invalidRange());
  assert(c.find(Range(21,29))==Range(20,30));
  assert(c.find(Range(20,29))==c.invalidRange());
  assert(c.find(Range(21,30))==c.invalidRange());
  assert(c.find(Range(35,40))==c.invalidRange());
}
int main(int argc,char **argv)
{
  test1();
  return EXIT_SUCCESS;
}
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