应该使用哪种数据结构进行范围查找？

Question

我正在考虑使用HashMap，但我认为要么必须自定义它，要么我必须为它创建自定义数据结构。我们知道HashMap存储键值对但我需要一个数据结构，而不是单个键我应该能够放置一个范围。例如：

Range        Should return
0 to 50      Object1
51 to 100    Object2
90 to 150    Object3

所以 如果用户搜索10.他应该能够获得Object1， 如果用户搜索55.他应该能够获得Object2， 如果用户搜索95.他应该能够获得Object2和Object3。

我想在每个对象中放置范围并将所有对象放入ArrayList或LinkedList中然后我可以迭代它并找到满足输入的所有对象。但它的时间复杂性会更多。对于每个输入，我必须遍历整个列表。我也考虑过树，但是在重叠范围的情况下（如51到100和90到150），我无法弄清楚这将有多大帮助。

让我知道你的观点，我的目标是时间复杂度应该不像或接近hashmap

Answer 1

你可以使用 B-Tree ：B-Tree
或者可能是一个不相交的结构：Disjoint-set另一个S.O.用户建议 TreeMap ：TreeMap
最终的可能性（可能解决您的重叠范围困境）是 R-Tree： R-Tree

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R-Tree可视化：

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使用 B-Tree ，您可以在每个节点对象中放置一个小的“目录”字段，该字段可以立即告诉您每个节点/对象中包含的内容。但是，您必须考虑当包含节点充满对象时发生的情况，并且您必须向另一个节点捐赠/采用对象。

话虽如此，使用路径压缩的 Disjoint-set结构为您提供了O（1）的分期运行时间，以及O（log * N）的最坏情况！这也非常容易实现;你真的只需要一些核心方法，（Union，Find，Union By Size，Find By Size），让它运行起来。

R-Trees 将允许您处理具有重叠范围的情况，但您也牺牲了一点运行时间。在最坏的情况下，最终搜索时间为O（M logMn），这比HashMap慢。