Question

如果我有一堆以下数据，我应该使用哪种数据结构：

MyData
{
    float ValueA;
    float ValueB;
    object OtherInfo;
}

我需要快速找到符合此类条件的所有MyData个实例：

0.5 <= ValueA <= 0.7    AND    0.2 <= ValueB <= 0.9

找到这些项目很简单，但我需要尽快完成。是否有适合这种情况的数据结构？我不介意用尽额外的记忆。

我目前的想法是有一个排序列表，按ValueA排序。然后我会进行二分搜索以找到具有ValueA＆gt; = 0.5的第一个项目，并迭代直到我得到一个具有ValueA＆gt;的项目。 0.7。对于每次迭代，我检查ValueB是否介于0.2和0.9之间。我将所有匹配项放在输出数据集中。

有更好/更快的方法吗？

顺便说一句，我正在使用C＃。

Answer 1

interval tree符合您的需求。示例实现（我尚未测试）at Codeplex。更多here。

更新：区间树与相关结构（段树）的比较如下：What are the differences between segment trees, interval trees, binary indexed trees and range trees?

Answer 2

您的问题是二维的，但您只是在一个维度上优化搜索空间。 quadtree是适当的数据结构;你应该没有困难在C＃中找到合适的实现。如果您想要其他替代方案，那么只需搜索2D空间分区算法。这基本上就是你在这里做的事情; ValueA和ValueB可以被视为2D坐标，即使它们不是它们实际代表的那些。

Answer 3

您可以使用单个列表执行此操作，该列表首先在ValueA上排序，然后在ValueB上排序。所以，如果你有这些项目：

  A    B
{0.5, 0.7}
{0.3, 0.1}
{0.5, 0.2}
{0.5, 0.4}
{0.2, 0.3}

您可以在列表中订购：

{0.2, 0.3}
{0.3, 0.1}
{0.5, 0.2}
{0.5, 0.4}
{0.5, 0.7}

在LINQ中按两个条件排序非常简单：

var sortedList = theList.OrderBy(s => s.ValueA).ThenBy(s => s.ValueB).ToList();

您还可以通过将自定义比较委托传递给Sort方法来就地排序列表。

现在，根据搜索：0.5 <= ValueA <= 0.7 && 0.2 <= ValueB <= 0.9，您可以执行以下操作：

二进制搜索以找到第一个值> = 0.5的ValueA。请拨打此startA
二进制搜索以查找最后一个＆lt; = 0.7的ValueA。请拨打此endA
二进制搜索区间[startA..endA]，查找第一个值>＆gt; = 0.2的ValueB。请拨打此startB。
二进制搜索间隔[startA..endA]以查找最后一个＆lt; = 0.9的ValueB。请拨打此endB。

您要查找的项目位于[startB..endB]区间。

请注意，如果您要迭代[startB..endB]范围内的所有项目，则不必执行最后一次二进制搜索，因为您可以在迭代期间将其过滤掉。

Answer 4

在此解决方案中，我将数据合并到列表中，其中每个列表包含widthX by widthY框内的所有数据点。如果您的数据在valA=[0,1], valB=[0,2]范围内，并且您将网格划分为.1个.1个bins（如代码所示），则searchList(4,12)是一个包含所有值的列表，{{1} }和.4 <= valA <= .5

此解决方案仅对相当紧凑的相当大的输入数组有效。如果有任何极端异常值，您将创建许多不必要的箱。

如果查询是在“自然”（I.E. .1，.01）边界上，则效果最好，但这不是必需的。您必须手动循环1.2 <= valB <= 1.3以过滤掉不需要的元素。

搜索查询非常简单 - 在每个维度上找到你的最小/最大分档，并循环遍历其间的所有分档。

searchList(i,j)

数据结构可快速查找最近的浮点值

4 个答案: