Question

我正在寻找一个数据结构来保存无序的独特元素集合，这将支持以下操作

在集合中的任何位置插入/删除元素
查询元素是否存在
访问随机元素

天真地，1和2建议使用关联容器，例如， unordered_set，但是3是元素数量的线性。使用随机访问容器，例如vector，使3变容易，1可以在O（1）中完成，但是2又是O（N）。

问题是这种线性复杂性是否已知？

编辑：通过3中的随机元素，我的意思是：给定N个元素的任意排序，检索元素编号j，其中j介于0和N-1之间。对于std::vector它只是下标，对于std::list或std::set，它从begin()等开始递增列表/设置迭代器j次。

Answer 1

最适合您任务的两个标准容器 - 就像你说的那样，vector有1.和2.在O（n）和3.在O（1）和{{1}使用1.和2.在O（log n）中和3.在O（n）中。根据数据结构的大小，算法的复杂性并不重要。 set具有数据局部性的额外优势，因此可以更好地利用CPU Cache。

如果元素的实际顺序无关紧要，可以在摊销的O（1）（vector）中插入vector，并且可以在摊销的O（1）中完成删除如果您push_back要删除最后一个元素的元素并将其删除。

如果你真的有一个大数据结构，可以使用Boost.Multi-Index来构建一个数据结构，其中1.是O（n），2是O（log n），3是O（1）。但是，正如我所说，如果您的数据结构不是很大，swap应该可以正常工作。

如果随机访问索引中的顺序无关紧要，可以在分摊的O（log n）（vector）中完成插入。对于删除，您不能使用push_back技巧，因为这会使其他索引无效。

Answer 2

我一直在寻找这样的数据结构。

最近，我发现了一个非常有前途的库，它具有您正在寻找的所有功能。

在O（log n）中查看带有随机访问的cntree :: set。

这是链接。 http://dl.dropbox.com/u/8437476/works/countertree/index.html

虽然它似乎正在开发中，但我发现它非常实用。

Answer 3

具体取决于您对＃3 std::unordered_set的需求可能非常合适。

我正在寻找具有上述属性的容器，以便我可以迭代所有类似于for(int i = 0; i < myset.size(); ++i) process(myset[i]);的元素。我发现this page描述了std::unordered_set::bucket_count()，std::unordered_set::begin(size_t bucket_number)和std::unordered_set::end(size_t bucket_number)。

如果你有OpenMP循环，这将变得非常方便，所以你可以写：

std::unordered_set<Element> myset;

#pragma omp parallel for
for(int i = 0; i < myset.bucket_count(); ++i) {
   for(auto it = myset.begin(i); it != myset.end(i); ++it)
      processElement(*it);
}

这仍然不允许您直接访问myset[i]，但它非常接近，因为您可以访问编号存储桶中的元素。

Answer 4

std::unordered_set。如果使用索引j作为键，则访问元素不是O（N），它是O（1）。

如果您有一个您想要用于查找的唯一索引并且您不关心其他订购，那么您还计划将哪些用作关联容器的键？

关联/随机访问容器

4 个答案: