寻找特殊的C ++数据结构

Question

我正在寻找符合以下条件的数据结构（或数据结构组合）的C ++实现：

• 以与std :: vector
相同的方式访问项目
• 提供随机访问迭代器（以及迭代器比较＆lt;，＆gt;）
• 平均商品访问（：查询）时间最差O(log(n))复杂性
• 项目按照与添加到容器中相同的顺序进行迭代
• 给定一个迭代器，我可以找出容器中指向的项的序数位置，最差O(log(n))复杂度
• 提供项目插入和移除在特定位置最差O(log(n))复杂度
• 删除/插入项目不会使先前获得的迭代器无效

提前感谢您提出任何建议

DALIBOR

（编辑）答案：

我选择的答案描述了满足所有这些要求的数据结构。但是，正如Maxim Yegorushkin所建议的那样，boost :: multi_index提供的功能非常接近上述功能。

（编辑）未正确指定某些要求。它们根据更正（：原创）

进行修改

（编辑）我发现了接受的答案中描述的数据结构的实现。到目前为止，它按预期工作。它被称为counter tree

（编辑）考虑使用sp2danny建议的AVL-Array

Answer 1

根据您的要求boost::multi_index有两个索引就可以了。

第一个索引是ordered index。它允许O（log（n））插入/查找/删除。第二个索引是random access index。它允许随机访问，元素按插入顺序存储。对于这两个索引，当删除其他元素时，迭代器不会失效。从一个迭代器转换到另一个迭代器是O（1）操作。

Answer 2

让我们来看看......

  

  
• 平均项目查找时间最差为O（log（n））复杂度
  
• 删除/插入项目不会使先前获得的迭代器无效
  
• 提供项目插入和删除最坏的O（log（n））复杂度
  

几乎尖叫着“树”。

  

  
• 提供随机访问迭代器（以及迭代器比较＆lt;，＆gt;）
  
• 给定一个迭代器，我可以找出容器中指向的项的序数位置，最差的是O（log（n））复杂度
  
• 项目按照与添加到容器中相同的顺序进行迭代
  

我假设您提供随机访问迭代器的索引是按插入顺序排列的，因此[0]将是容器中最旧的元素，[1]将是下一个最旧的元素这意味着，在删除时，迭代器有效，迭代器内部无法存储索引，因为它可能会更改，恕不另行通知。因此，只使用map并且密钥是插入顺序不起作用。

鉴于此，除了通常的成员之外，树的每个节点都需要跟踪每个子树中有多少元素。这将允许O(log(N))时间的随机访问。我不知道一组现成的代码，但是std::rb_tree和std::rb_node的子类化将是我的起点。

Answer 3

请参阅此处：STL Containers（向下滚动页面以查看有关算法复杂性的信息），我认为std::deque符合您的要求。

Answer 4

AVL-Array应符合该法案。

Answer 5

这是符合要求的“lv”容器，O（log n）插入/删除/访问时间。    https://github.com/xhawk18/lv

容器只是标头C ++库， 并且与其他C ++容器具有相同的迭代器和函数，例如list和vector。

“lv”容器基于rb-tree，其每个节点的大小值约为子树中的节点数量。通过检查树的左/右子的大小，我们可以随机快速访问节点。