C 从随机id检索元素的最佳算法

我目前正在努力寻找适合我的情况的最佳数据结构/算法：

我接收单个唯一的随机id（uint32_t），并创建一个与每个新id关联的元素

我需要从id中检索元素

我还需要按照创建顺序从任何元素（甚至id）访问下一个和上一个元素。创建的顺序主要取决于当前元素，它总是可以在一旁访问，因此新元素应该是它的下一个元素

以下是一个例子：

(12) <-> (5) <-> (8) <-> (1)
 ^                        ^
 '------------------------'

另一个想法可能是使用哈希映射，但是我需要找到正确的哈希函数。但不完全确定它在实践中是否总是比AVL更适合这种数量的元素。这取决于哈希函数

<>这是一个好主意吗？或者我应该考虑其他的情况吗？

谢谢

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PS：我不是一个试图让你做作业的学生，我只是想开发一个简单的窗口管理器（只是为了好玩）。

我的建议是，你可以使用两种数据结构的组合—一个列表来存储插入的元素，一个哈希映射或二叉搜索树来实现关联数组（map）在id和列表节点之间。您将使用关联数组执行搜索，并能够使用列表访问相邻元素。删除也相对容易，但需要从这两个结构中删除

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如果使用二元搜索树，则查找/插入/删除的复杂性将是

log（n）

，如果使用哈希表，则预期的复杂性是恒定的

您正在寻找java中所称内容的一些变体

这基本上是a和a（双向）的组合

链表具有所需顺序的元素。在已知位置插入元素（假设您有指向正确位置的指针）是在

O（1）

中完成的。删除也是如此。链表包含按所需顺序排列的所有元素

第二种数据结构是哈希映射（或树映射）。此数据结构从键（您的唯一id）映射到链表中的指针。通过这种方式，给定一个id，您可以快速找到它在链表上的位置，并且从那里您可以轻松地访问下一个和上一个元素

用于插入的高级伪代码：

insert(x, v, y): //insert key=x value=v, after element with key=y
   if x is in hash-table:
        abort
   p = find(hash-table,y) //p is a pointer
   insert_to_list_after(x,v,p) //insert key=x,value=v right after p
   add(hash-table,x,p) //add x to the hash-table, and make it point to p.

用于搜索的高级伪代码：

search(x):
    if x is not in hash-table:
        abort
    p = find(hash-table,x)
    return p->value;

删除应该与插入非常相似（并且具有相同的时间复杂性）

请注意，查找

x

之后的元素也相当容易：

p = find(hash-table,x)
if (p != NULL && p->next != NULL):
    return p->next->value

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<>你一定要考虑数据结构。 它似乎非常适合您的情况，因为它有一个预期的

O（log（n））

insert/search/delete，如果您有一个指向节点的指针，只需移动该指针即可在

O（1）

中找到上一个和下一个元素

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结论是，如果您刚刚创建了一个节点，就有一个指向它的指针，您可以在

O（1）

time中找到prev/next元素。

id可以是唯一的，也可以是随机的，但不能两者都有。。。。一旦使用了唯一的ID，它再次被使用的概率将变为0，而未使用的ID的概率为1/N。因此，它不是随机的。@abelenky它仍然可以是随机的，只是不是一致的i.i.d随机的。@abelenky好吧，你可能是对的。我的意思是这些唯一的IDS不服从任何命令（如果是的话，我不应该考虑）。这是我使用两个数据结构的第一个想法：一个是用ID搜索，另一个是双链表来查找下一个和PREV元素。谢谢，我去看看。我只需要找到一个好的和快速的散列函数。嗨，这基本上就是我所描述的。AVL/Hashmap通过id检索元素。每个元素指向其下一个和上一个元素，就像list@Ervadac嗯，最重要的区别是，我建议您将两个数据结构分开。这将使你的事情变得更容易。此外，哈希表可能比AVL树更好。

search(x):
    if x is not in hash-table:
        abort
    p = find(hash-table,x)
    return p->value;

p = find(hash-table,x)
if (p != NULL && p->next != NULL):
    return p->next->value