Arrays 纯功能范式中的数据结构

我有一些算法和数据结构方面的背景知识。我也花了一些时间以面向对象和程序的方式编写程序（使用C、C++、java等），但是功能性思维方式对我来说是全新的。 几乎每个程序都使用经典的数据结构，如数组（实心内存）、列表（内存块，通过指针连接）、集合（基于哈希表或树状结构）、映射（基于哈希表或树状结构）

我发现纯功能环境在这6种经典数据结构中只有3种类型：列表、集合（基于树）、映射（基于树）。我知道，有些函数式语言实际上有可变数组，甚至可以设置和映射（基于哈希表），但我说的是纯函数式方法

嗯，可能是缺少基于散列的集合/映射不是很明显，但是如果没有我的好的可变数组，我会觉得很不舒服。考虑一个例子：

假设我有一个成对的列表（（1,3）（2,2）（1,4）（2,1）（0,9）…），其中每一对都是（背包号，物品的重量）-基本上每一对都与物品相关联，物品必须放在特定的背包中（所有背包都被列举），并且它有一定的重量。在此基础上，我想得到一个成对的列表（（0,27）（1,33）（2,18）…）-其中每对都是（背包号，背包中物品的总重量）

如果我能够使用可变数组，我就可以很容易地在传入列表上迭代一次，从而得到一个非常有效的成对数组。 但我在纯功能环境中没有可变数组。那么，我能想出什么样的最佳解决方案？

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（到目前为止，我想到的最好的事情是通过使用0、1、2……作为键来模拟使用不可变映射的数组，当我在纯功能环境中需要数组时，这是一种方法吗？

请参阅一些非常相关的讨论（可能甚至相关到可以将其标记为副本）。这就是说：在这种特殊情况下，即使是不可变数组也足以匹配破坏性算法的渐近性。尽管我相信在大多数语言中，即使是不可变数组（尽管它们是纯数组），也通常作为语言实现的一部分提供，而不仅仅是作为库提供。如果要使用可变数组，您如何知道它的大小？如果背包的号码很少呢？当然，也有解决办法，但你可以通过简单地选择地图来避免整个问题。@ Bergi，我考虑的情况是，当我提前知道袋子总量时，它们是从0到n列举的。事实上，这并不是一个捏造的例子，因为当我试图为多背包问题编写一个蛮力解决方案时，它就出现了。计划中。如果可以的话，我不想向麻雀开火，而是使用比地图更适合的数组。对于固定大小的数组，您可以使用完整的m元树，其中在每个级别上都有低级别节点的m元组，最低级别上有数组中的项。对于大小为N的数组，您将需要log_m（N）级别。替换一个项意味着在每个级别分配一个新节点，其中每个节点都需要k个km字节，因此替换所需的总分配为km*log_m（N）=log（N）*km/log（m）。显然，更新阵列需要O（log（N））个时间。此外，当m/log（m）最小化时，开销也最小化。这在m=e时发生，所以2或3将是最好的。它们很接近，但是3个稍微好一点，如果考虑到每个对象额外的开销，在很多情况下4个可能会赢。