Question

我需要创建一个类Persistent队列，其中函数enqueue将元素排入当前队列并返回新队列。原始队列如何保持不变。类似地，dequeue函数删除前面元素，返回新队列，但原始队列保持不变。这当然可以在O（队列长度）中完成，但我可以更快地完成。??

Answer 1

您可以使用链接列表作为队列（不是LinkedList，而是您自己的实现）。

要添加新元素，您只需创建队列类的新实例，将其start元素设置为复制队列的start元素，然后创建新的end元素。

删除元素类似，但将新队列的结束元素设置为复制队列的倒数第二个元素。

队列类可能如下所示：

static class Node {
    final Node next;
    final Object o;
    Node(Node next, Object o) {...}
}

final Node start, end;

private Queue(Node start, Node end) {...}

public Queue(Object o) {
    start = end = new Node(null, o);
}

public Queue add(Object o) {
    return new Queue(start, new Node(end, o));
}

public Queue remove() {
    return new Queue(start, end.next);
}

此队列的add和remove方法的复杂性为O（1）。

请注意，您只能以相反的顺序迭代此队列（即首先是最新的元素）。也许你可以想出一些可以反过来甚至两个方向迭代的东西。

Answer 2

我建议看看scala的实现。该课程顶部的注释描述了所选择的方法（复杂性：O(1)）。

Queue实现为一对List s，其中一个包含''in''元素，另一个包含'out'元素。
元素将添加到“输入”列表中，并从“输出”列表中删除。当''out''列表运行干涸时，    通过将''out''列表替换为'in.reverse''和''in''''''Nil''来转移队列。

将项目添加到队列中的成本始终为O(1)。除案例外，删除项目的费用为O(1)    需要透视的地方，在这种情况下，会产生O(n)的成本，其中n是队列中元素的数量。当这个情况发生时，    保证以n费用删除O(1)次删除操作。删除项目的平均值为O(1)。

http://xuwei-k.github.io/scala-library-sxr/scala-library-2.10.0/scala/collection/immutable/Queue.scala.html

Answer 3

我所做的是使用Java Chronicle（免责声明：我写的）。这是一个无限制的关闭堆持久队列，存储在磁盘或tmpfs（共享内存）上。

在这种方法中，您的消费者会记录队列中的位置，但实际上没有删除任何条目（除了每日或每周维护周期）

这样就可以避免在添加队列时更改队列，而且不需要复制队列。

因此，维护对每个消费者认为的位置的多个引用，对于每个消费者来说，队列的尾部是O（1）。

由于Chronicle使用紧凑的二进制形式，因此您可以存储的数量限制受磁盘空间的限制。例如在必须轮换队列日志之前，2 TB驱动器甚至可以在8 GB的机器上存储这么多数据。

持久队列数据结构

3 个答案: