java随机表数据结构,关于java：随机访问链表的数据结构

我需要一个数据结构，该结构能够为给定的int结构的一部分提供前后邻居。

我为自己设定的一些标准：

写一次，读很多遍

包含100到1000个整数

高效：数量级O(1)

内存效率高(理想情况下，整数大小+一些管理位)

用纯Java实现(我想学习的没有库)

项目是独特的

没有并发要求

int是从外部订购的，该顺序很可能不是自然顺序，并且必须保留该顺序(即，关于两个相邻int之间的价值差异，没有任何合同-任何int都可以大于或小于int它按顺序排列)。

这是用Java语言编写的，并且基本上是理论上的，因为我已经开始使用下面描述的解决方案。

我考虑过的事情：

LinkedHashSet：非常快速地找到项目，顺序为O(1)，并且非常快速地检索下一个邻居。如果没有对集合进行反向排序，没有明显的方法可以获取先前的邻居。仅装箱的整数对象。

int []：在内存上非常容易，因为不需要装箱，可以非常快速地获取上一个和下一个邻居，尽管由于不知道索引并且需要遍历数组，所以检索项目是O(n)，这是不可接受的。

我现在使用的是int []和HashMap的组合：

HashMap，用于检索int []中特定int的索引

int []用于检索该int的邻居

我喜欢什么：

邻居查找理想情况下为O(2)

int []不会装箱

理论上表现很好

我不喜欢的是：

HashMap进行两次装箱(键和值)

整数被存储两次(在映射和数组中)

理论内存使用量可以大大提高

我很想知道更好的解决方案。

我现在使用的是int []和HashMap的组合：您可以显示尝试过的内容吗？

如何检索int[]项目O(n)？搜索项目是，但是检索是一个恒定时间的操作。

检索int[]的O(n)吗？不要这样想

是否需要存储int值的范围？他们可以在MIN_INT到MAX_INT或更少的范围内吗？

为了澄清问题而进行编辑：当我谈论int []和O(n)时，我的意思是搜索：我只有该项目，而没有它在数组中的索引，因此我首先需要进行搜索，这最多需要O (n)时间。我相信，从我其余的问题来看，这是显而易见的。

@AaronDigulla：我只能使用正整数(0 @Zaan如果必须搜索int[]，则在最坏的情况下只有O(n)。如果确保插入时的排序顺序，则平均大小写为O(log(n))。

您担心记忆吗？请记住，除非您使用的是有限的体系结构(电话，ARM等)并且使用大型数据集，否则在任何较新的计算机上通常都不是问题。

@MadConan也许我错过了一些东西，但是由于我的主要要求是查找邻居(这是外部排序的结果)，因此无法按其值对整数进行排序。

@MadConan不关心，我说我对理论上可能发生的事情感兴趣

@Zaan我不理解关于寻找邻居而不是根据价值进行排序的要求。这些整数代表什么？

@MadConan Ive试图对我的问题进行说明：整数是在各种字段中过滤和排序的项目的数据库ID：整数不是自然排序的，但是必须保留其顺序。

一种解决方案是在添加元素时对数组进行排序。这样，前一个元素始终为i-1，并且要查找值，可以使用二进制搜索O(log(N))。

下一个明显的候选对象是平衡二叉树。对于此结构，insert有点昂贵，但查找仍然是O(log(N))。

如果这些值不是32位的，则可以通过使用第二个数组来加快查找速度，其中每个值都是第一个数组中的索引，而索引是您要查找的值。

更多选项：您可以查看位集，但这又取决于值的范围。

Commons Lang有一个使用原始int作为键的哈希图：http://grepcode.com/file/repo1.maven.org/maven2/commons-lang/commons-lang/2.6/org/apache/commons/lang /IntHashMap.java

但类型是内部的，因此您必须复制代码才能使用它。

这意味着您无需自动装箱任何东西(拆箱很便宜)。

有关：

http://java-performance.info/implementing-world-fastest-java-int-to-int-hash-map/

HashMap和int作为键

ints are ordered externally, that order will most likely not be a natural ordering, and that order must be preserved (ie. there is no contract whatsoever regarding the difference in value between two neighboring ints).

这对我说"树"。就像亚伦(Aaron)所说的那样，插入成本很高，但查询效率很高，如果您只写一次，要读很多次，这就是您想要的。

编辑：多考虑一下这一点，如果一个值只能有一个孩子和一个父母，并考虑到您的所有其他要求，我认为ArrayList会很好地工作。即使它是O(n)，也很简单而且非常快。但是，如果数据集增加，则使用Map-List组合可能会更好。

使用这些结构时，请记住，以O()表示的理论性能并不总是对应于实词性能。您需要考虑数据集的大小和整体环境。一个示例：ArrayList和HashMap。从理论上讲，List是O(n)用于未排序的查找，而Map是O(1)。但是，为地图创建和管理条目会产生大量开销，实际上，在较小的集合上，其性能要比列表差。

既然您说您不必担心内存，那么我将远离array。对于指定的数据集大小，管理大小的复杂性是不值得的。

"数组。管理大小的复杂性不符合您指定的数据集大小。" 好的，但是因为这是一次写入操作，所以我认为管理规模实际上不是问题(至少不是定义问题)。 另外，也许我还是误会了，但树是否暗示自然排序？

可以，但不是必需的。

@Zaan当您说"一次写入"时，我将其视为一次写入值。 如果有1000个值，那就是1000次写入。 在不了解所有细节的情况下，很难确定您需要什么。 但是使用原始数组通常是不值得的。