C++ 从使用链表实现的队列中弹出max节点的最有效方法？C++；

如果使用链表实现fifo队列，那么弹出具有最高值的节点的最有效方法是什么

Mergesort将是O（n log n）。 扫描列表将是O（n）

有人能提出更有效的方法吗

队列必须保留fifo顺序，该顺序以通常的方式进行排队和出列，但有一个额外的方法，如popMax，它弹出并返回具有最高值的节点

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不需要代码，只需要一些想法！谢谢

将popMax从O（N）更改为O（logN）是否足够频繁，从而证明了额外存储（每个节点：两个指针加一个索引）和额外复杂性的合理性和将入队和出队从O（1）更改为O（logN）

在我多次解决这个问题的过程中（出于不同的原因和不同的雇主），上述问题的答案始终是“是”。但对你来说可能是“不”。所以首先做出决定

O（N）的任何改进都需要能够从主序列的中间移除。如果主序列是一个只向前的链表，那么现在它需要两个方向的链接：一个额外的指针

指针堆需要另一个额外的指针（每个节点，但不在节点中）。但是，出列需要能够从堆的中间移除，这会将节点内的索引作为指向其在堆中位置的反向指针

如果值得这么做，您可以很容易地找到priorityQueue/heap模板版本的（在线免费）源代码，并且应该清楚地知道如何使堆、对象成为

node*

，并且提供给堆的

less

函数比较指向的节点内的值

接下来，您将更改堆源代码（这是您不简单使用std:：priority_queue的原因），这样每当它在队列中定位一个“对象”（意思是

节点*

）时，它都会执行某种回调来通知对象它的新索引

您还需要公开堆代码的一些内部代码。在任何合适版本的堆代码中都有一个点，即代码通过检查堆的最后一个元素是否可以正确地移动到那里（如果是这样做的话），来处理堆中索引x处的洞（缺少元素）或者，如果没有将孔的正确子项移动到孔中，并重复该子项所在的新孔。通常，该代码不会向以x作为输入的外部调用者公开。但它很容易暴露。您的

dequeue

函数需要这样做，才能从堆中删除从列表中删除的相同元素

用于更少的额外存储，但可能需要更多的执行时间（尽管每个函数仍然是O（logN））。您可以有一堆节点，而不是一堆

节点*

。这就是编码这种堆的原因，您应该一般地对notify回调进行编码（类似于

less

）。然后，您的双链接列表具有索引而不是指针（因此增长是健壮的），notify函数更新前一个索引的前向索引和后一个索引的后向索引。为了避免大量特殊的大小写，您需要有一个完整的双链接圆（可能包括一个虚拟节点），而不仅仅是端到端

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我自己还没有研究过这些细节（因为在C++11之后的世界中，我从来没有重做过这些），但是我认为一个比上面讨论的notify函数更优雅的替代方法是将对象（将在堆中）包装在一个允许移动但不允许复制的包装器中。由notify执行的操作将在移动过程中执行。这使得std:：priority_队列更接近您所需要的，但据我所知，它仍然没有公开代码中用于填充任意位置的漏洞的关键内部点

“需要节点代码”不，你先显示你的。我们不是代码编写服务！您可能有两个列表，一个用于fifo，一个用于max。定义您所指的最高效。时间还是空间？最终的答案取决于您将如何使用它。对于基本的需求组合（在我的职业生涯中经常出现令人惊讶的情况），我总是为自己的节点指针优先级队列（heap）编写代码，并让一个节点成员保存堆位置的索引。然后可以访问任意一个结构来选择要从这两个结构中删除的项。@Jarod42，两个列表将是毫无意义的，您正在添加复杂性和存储，不是为了节省任何时间，而是为了将时间从

popMax

移动到

enqueue

对不起，如果添加更多详细信息，是的，节点已经有两个点（上一个和下一个），这是双重的。它还有两个int，ID和priority（按优先级排序），因此最优雅的解决方案是将节点本身存储在堆中（按优先级排序），并使用C++11移动语义在节点在堆中移动时触发指针修复。再次抱歉！尽量避免使用任何STL，因为STL堆或优先级队列无法公开所需的密钥内部方法。因此，无论如何，您都需要从头重写std:：priority_队列的重要部分。但是，如果您知道“heap”是什么意思（而不是malloc的意思），那么这只不过是一小部分简单的代码。