Question

我正准备实现我自己的类以便从数组中有效删除，但我想我会问是否已经存在类似的东西。我想要的是类似列表的访问效率，但使用数组。我想使用数组是出于缓存一致性的原因，所以我不必一直调用内存分配器（因为在分配节点时使用std :: list）。

我想做的是创建一个包含两个数组的类。第一个是一组元素，第二个数组是一组整数，其中每个整数是第一个数组中的空闲槽。所以我可以相当容易地从数组中添加/删除元素，而无需为它们分配新的内存，只需从空闲列表中取一个索引并将其用于新元素。

这样的事情是否存在？如果我自己做，我还必须自己制作迭代器，这样你就可以迭代这个集合，避免数组中的任何空插槽，而且我不太喜欢它。

感谢。

注意：我想在集合上执行的操作类型是：

Answer 1

如果维护元素的顺序无关紧要，请使用swap-and-pop。

将最后一个元素复制/移动到要删除的元素上，然后弹出后面的元素。超级简单高效。你甚至不需要特别检查去除元素，因为如果你使用标准的C ++向量和操作它就会工作（tm）。

*iter = std::move(container.back());
container.pop_back();

我不记得pop_back（）是否使vector上的迭代器失效，但我认为不行。如果是这样，只需直接使用索引或重新计算新的有效迭代器。

auto delta = iter - container.begin();
// mutate container
iter = container.begin() + delta;

Answer 2

std::list<T>实际上听起来与您工作的理论上正确的数据结构完全相同，因为它支持您列出的四个操作，所有操作都具有最佳的空间和时间复杂度。 std::list<T>::iterator是一个句柄，即使您在列表中添加/删除其他项目，它仍然有效。

可能有一个自定义分配器（即不 std::allocator<T>）可以与std::list<T, Allocator>一起使用以获得所需的性能（内部池节点，然后每次添加或删除节点时都不要进行运行时分配。但这可能有点矫枉过正。

我会开始只使用带有默认分配器的std::list<T>，然后只查看自定义分配器或其他数据结构，如果您发现性能对您的应用程序来说太糟糕了。

Answer 3

您可以通过在空插槽的空白处存储有关“空”插槽的信息来使用单个阵列。

对于数组A中的连续空插槽块，例如从索引k开始的n个插槽，将(k, n')存储在位置A[n]（其中n'是下一个空闲索引块的索引。如果阵列存储字大小的对象，则可能必须将两个整数打包成一个单词。

你实际上存储了一个空闲块的链表，就像内存管理器一样。

代码有点痛苦，但是这将允许你在O（1）时间内分配一个自由索引，并在O（n）时间内迭代分配的索引，其中n是数字分配的插槽。在最坏的情况下，释放索引将是O（n）时间：这与碎片化内存的问题相同。

对于第一个空闲块，您可以单独存储索引，也可以使用您从未分配的约定A[0]，这样您就可以始终从那里开始自由索引搜索。

Answer 4

std::map可能对您有用。