Question

假设我有一个二叉树，其节点具有以下定义。


struct node
{
 int key1 ;
 int key2 ;
}

二进制搜索树是在key1的基础上创建的。现在可以在O（1）空间中基于key2重新排列二叉搜索树。虽然我可以使用指向节点的指针数组在变量空间中执行此操作。

我要求的实际问题是“计算文件中唯一字的出现次数，并按频率的降序显示结果。” 这里，BST节点是


{
 char *word;
 int freq ;
}

BST首先是根据字母的字母顺序创建的，最后我希望它基于频率。

我在选择数据结构时是错误的，即BST？

Answer 1

在您选择的语言中使用HashTable（Java）或Dictionary（.NET）或等效数据结构（STL中的hash_set或hash_map）将在计数阶段为您提供O（1）插入，这与二进制搜索树不同取决于它是否平衡自身，将在插入时从O（log n）到O（n）的某处。如果性能非常重要，请确保您尝试将HashTable初始化为足够大的大小，以免动态调整大小，这可能会很昂贵。

至于按频率列出，我不能立即想到一个棘手的方法来做到这一点而不涉及排序，这将是O（n log n）。

Answer 2

Map，BST很好，如果你需要为你的词典排序输出。

如果您需要混合添加，删除和查找操作，那就太好了。我不认为这是你的需要。你加载字典，排序，然后只查看它，这是正确的？在这种情况下，排序数组可能是更好的容器。（参见Scott Meyer Effective STL的第23项）（更新：简单地认为地图可以比排序数组产生更多内存缓存未命中，因为数组在内存中获取其数据连续，并且地图中的每个节点都包含指向地图中其他节点的2个指针。你的对象很简单，在内存中占用的空间不大，有序的矢量可能是更好的选择。我热烈建议你从Meyer的书中读取这个项目）

关于你所说的那种，你需要从stl获得该算法： stable_sort。这个想法是对字典进行排序，然后在频率键上使用stable_sort（）进行排序。

它会给出类似的东西（没有经过实际测试，但你明白了）：

struct Node
{
char * word;
int key;
};

bool operator < (const Node& l, const Node& r)
{
    return std::string(l.word) < std::string(r.word));
}

bool freq_comp(const Node& l, const Node& r)
{
    return l.key < r.key;
}

std::vector<node> my_vector;
... // loading elements
sort(vector.begin(), vector.end());
stable_sort(vector.begin(), vector.end(), freq_comp);

Answer 3

以下是我根据新密钥重新平衡树的建议（好吧，我有2个建议）。

第一个也是更直接的是以某种方式调整Heapsort的“冒泡”功能（使用Sedgewick的名字）。这是wikipedia的链接，他们称之为“筛选”。它不是为完全不平衡的树（这是你需要的）设计的，但我相信它展示了树的就地重新排序的基本流程。它可能有点难以理解，因为树实际上存储在数组中而不是树中（尽管逻辑在某种意义上将其视为树） - 但是，你可能会发现这样一个基于数组的树表示最好！谁知道呢。

我的更疯狂的建议是使用一棵树。我认为他们很漂亮，而这里是wiki link。基本上，您访问的任何元素都“冒泡”到顶部，但它保持BST不变量。所以你保留了用于构建初始树的原始Key1，但希望大多数“更高频率”值也接近顶部。这可能还不够（因为它意味着更高频率的词将“靠近”树的顶部，不一定以任何方式排序），但如果您碰巧拥有或找到或制作树 - 平衡算法，它可以在这样的splay树上运行得更快。

希望这有帮助！谢谢你有一个有趣的谜语，这对我来说听起来像是一个很好的Haskell项目...... :)

Answer 4

您可以在O（1）空间中轻松完成此操作，但不能在O（1）时间内执行此操作; - ）

即使重新排列整个树直到它再次排序似乎是可能的，它可能不是很快 - 最多可能是O（n），在实践中可能更糟。因此，一旦完成树并且只使用频率上的快速排序（平均为O（log n））对数组进行排序，就可以通过将所有节点添加到数组中来获得更好的结果。至少那就是我要做的。即使是艰难的它需要额外的空间，这对我来说比重新安排树木更有希望。

Answer 5

我认为您可以创建一个按freq排序的新树，并将所有元素从旧树中弹出。

可能 O（1）虽然可能更像O(log N)，但不管怎么说都不大。

另外，我不知道你如何在C＃中调用它，但在Python中你可以使用list但是可以用两个不同的键对它进行排序。

Answer 6

您可以考虑的一种方法是构建两个树。一个由word编制索引的索引，其中一个索引为freq。

只要树节点包含数据节点的指针，您就可以通过基于word的树来访问以更新信息，但稍后可以通过{基于{1}}的树输出。

虽然，如果速度真的那么重要，我会寻找摆脱字符串作为关键。字符串比较非常慢。

如果速度不重要，我认为您最好的选择是根据freq收集数据，并根据yves建议的word进行重新排序。

在不同的键值上对二叉搜索树进行排序

6 个答案: