Question

我正在寻找一种数据结构（和C ++实现），它允许（有效地）搜索在给定间隔内具有整数值的所有元素。示例：说集合包含：

3,4,5,7,11,13,17,20,21

现在我想在[5,19]中设置此集合中的所有元素。所以答案应该是5,7,11,13,17

对于我的使用，平凡搜索不是一个选项，因为元素的数量很大（几百万个元素），我不得不经常进行搜索。有什么建议吗？

Answer 1

为此，您通常使用std::set，这是一个有序集，其顶部有一个搜索树（至少是一个可能的实现）。

要获取查询间隔中的元素，请找到指向您要查找的第一个和最后一个元素的两个迭代器。这是算法std::lower_bound和upper_bound的一个用例，将两个区间限制视为包含：[x,y]。（如果你想要结束排他性，最后也要使用lower_bound。）

这些算法在集合大小上具有对数复杂度：O（log n）

请注意，如果在应用这些操作之前对其进行排序，也可以使用std::vector。这在某些情况下可能是有利的，但如果您总是想要对元素进行排序，请使用std::set，因为它会自动为您执行。

Live demo

#include <set>
#include <algorithm>
#include <iostream>

int main()
{
    // Your set (Note that these numbers don't have to be given in order):
    std::set<int> s = { 3,4,5,7,11,13,17,20,21 };

    // Your query:
    int x = 5;
    int y = 19;

    // The iterators:
    auto lower = std::lower_bound(s.begin(), s.end(), x);
    auto upper = std::upper_bound(s.begin(), s.end(), y);

    // Iterating over them:
    for (auto it = lower; it != upper; ++it) {
        // Do something with *it, or just print *it:
        std::cout << *it << '\n';
    }
}

输出：

Answer 2

要在您提到的时间间隔内进行搜索，细分树是最佳选择。在竞争性编程中，有几个问题基于这种数据结构。

这里可以找到一个这样的实现： http://www.sanfoundry.com/cpp-program-implement-segement-tree/

您可能需要修改代码以适合您的问题，但基本实现仍然相同。

高效的C ++数据结构，用于搜索整数值集合中的间隔

2 个答案: