C 请给出我应该使用哪种数据结构的建议

代码是C语言。我有两种类型的对象（

structs

）具有父子关系，一种父类型可以有

0

或更多子类型，一个子类型不能有自己的子类型。我需要

O（1）

父级查找（通过

uID

struct成员）和子级查找（也通过

uID

struct成员），而不知道谁是它的父级。一旦我有了一个指向父对象的指针，我希望能够遍历它的子对象。当我有一个指向孩子的指针时，我想知道谁是孩子的父母。在程序执行期间，可以删除或插入任何子项或父项，并且子项可以更改其父项。删除父对象时，其子对象也应删除。所有这些都应该在多线程环境中完成，所以我需要线程安全的读取（我将使用只读锁进行密钥搜索，并使用读写锁进行插入/删除/重新建立父子关系）。您推荐什么样的数据结构

增加：

目前，我正在尝试使用uthash库（）实现它：

问题是，当一个新的孩子出生时，它最终会被甩在后面

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与“兄弟”无关。如果我理解正确：

struct child;  /* Forward declaration */

struct parent {
    int child_count;
    /* Other info */
    struct child child[];  /* Flex array, must be the last field */
};

struct child {
    struct parent *parent;
    /* Other info */
};

struct parent *parent_registry;  /* Array of parents, index is the ID */
struct child *child_registry;  /* Array of children, index is the ID */

也许这太简单了，特别是在重新租用时，因为您必须移动阵列切片，但这可能是一个好的开始。或者，您可以预先分配（即摊销分配）并将所有可用数组位置（通过数组索引）链接在一起，以最小化内存移动。

如何：

父母的哈希表

一个单独的儿童哈希表

每个子对象中指向其父对象的链接

每个子级中指向其下一个和上一个同级的链接（双链接列表）

每个父对象中指向其第一个子对象的链接

哈希表可能不完全是O（1）查找，但它们会很接近。您可能可以为它们使用一个现有的、完善的库

在线程安全方面，您可以为两个散列（用于项目插入/删除）都使用互斥锁，并且在每个父级中都有一个互斥锁，用于在操作它或它的任何子级时使用。当然，要小心死锁：例如，如果改变孩子的父母需要同时锁定新旧父母，请确保按照一致的顺序进行操作

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当然，找到无锁结构会更好，但我真的不能在这方面给你建议，除非研究一下，看看你是否能找到任何合适的结构。

你说的“查找”是什么意思？天真的方法：让每个孩子都有一个上一个、下一个和父指针，并给每个家长一个指向第一个孩子的指针——也就是说，保持孩子的双链接列表。所有指针都应该是原子的，以允许对关系结构进行无锁操作。通过查找，我的意思是，如果一个对象（父对象或子对象）有uID XXXX，并且我有该uID，我希望在内存中获取结构对象的地址。我明白了。O（1）我想可以用哈希表进行查找。如果ID是连续的，那么一个简单的数组甚至可以做到这一点。（即，具有普通、完美哈希函数的哈希表）ID不是连续的，它们是64位唯一ID。是的，我也倾向于使用哈希表。谢谢，是的，多线程编程非常容易出错。B+树没有锁，否则对这个问题来说，它们会是一种过度的杀伤力？B+树（以及一般的树）可以有两个以上的级别，所以一个节点可以同时是父节点和子节点。它似乎不符合您的规格。谢谢朋友，我不知道那些flex阵列，转到rtfm:）

struct child;  /* Forward declaration */

struct parent {
    int child_count;
    /* Other info */
    struct child child[];  /* Flex array, must be the last field */
};

struct child {
    struct parent *parent;
    /* Other info */
};

struct parent *parent_registry;  /* Array of parents, index is the ID */
struct child *child_registry;  /* Array of children, index is the ID */