搜索结构与历史（持久性）

Question

我需要一个类似地图的数据结构（在C ++中），用于存储具有以下功能的对（Key，T）：

• 您可以将新元素（Key，T）插入当前结构
• 您可以根据当前结构中的Key搜索元素
• 您可以制作当前版本结构的“快照”
• 您可以切换到您拍摄快照的结构版本之一，并从那里继续所有操作
• 完全删除其中一个版本

我不需要

• 从结构中移除元素
• 将不同版本的结构合并为一个
• 迭代当前存储在结构中的所有（或部分）元素

换句话说，您可以构建一些搜索结构，但在任何时候您都可以跳过历史记录，并以不同的方式扩展结构的早期/不同版本。稍后您可以在这些不同版本之间跳转。

在我的项目中，Key和T可能是整数或指针值，但不是字符串。

主要目标是减少时间复杂度;空间消耗是次要的（但也应该是合理的）。为了澄清，对我来说log（N）+ log（S）（其中N个元素数量，S个快照数量）就足够了，虽然速度越快越好：）

我有一些粗略的想法如何实现它 - 例如：作为二元搜索树的结构，插入新元素可以克隆从根到插入位置的路径，同时保留其余的树完好无损。切换树版本等同于选择不同版本的根节点，对于这些版本，某些更改根本不可见。

然而，为了使这种自定义树有效（例如自平衡），需要一些额外的努力和仔细的编码。当然我可以自己做，但也许现有的图书馆可以做到这一点？

此外，我可能根本不知道这种数据结构的正确名称，使我的Google搜索（或SO搜索）完全失败......

感谢您的帮助！

Answer 1

我认为你要找的是一张不变的地图。功能（或功能启发）编程语言（如Haskell或Scala）具有您在STL中找到的大多数容器的不可变版本。插入/移除等操作然后返回包含您请求的修改的副本的地图副本（保留原件）。在设计数据结构方面已经做了大量工作，以便副本能够指向尽可能多的原始数据结构，以减少每个操作的时间和内存复杂性。

您可以在书中找到更多详细信息，例如：http://www.amazon.co.uk/Purely-Functional-Structures-Chris-Okasaki/dp/0521663504。

Answer 2

在搜索一些持久性搜索树库时，我偶然发现了这个：

http://cg.scs.carleton.ca/~dana/pbst/

虽然它没有所需的完全相同的功能，但它似乎非常接近它。我会调查。

（在这里张贴，因为有人可能会发现它也很有用）