Data structures 分类浏览历史的数据结构

假设我想要实现浏览器历史记录功能。如果我第一次访问url，它会进入历史记录，如果我再次访问同一页面，它会出现在历史记录列表中。 假设我只显示排名前20位的网站，但我可以选择查看上个月、上周等的历史记录

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最好的方法是什么？我会使用哈希映射来插入/检查它是否在之前访问过，但如何对最近访问过的文件进行有效排序，我不想使用树映射或树集。此外，如何存储周和月的历史记录。浏览器关闭时是否将其写入磁盘？当我单击clear history时，数据结构是如何删除的？

这是Java ish代码

您将需要两种数据结构：哈希映射和双链接列表。双链接列表包含按时间戳排序的历史对象（包含url字符串和时间戳）；哈希映射是一个

映射

，以URL作为键

class History {
  History prev
  History next
  String url
  Long timestamp
  void remove() {
    prev.next = next
    next.prev = prev
    next = null
    prev = null
  }
}

将url添加到历史记录时，请检查它是否在哈希映射中；如果是，则更新其时间戳，将其从链表中删除，并将其添加到链表的末尾。如果它不在哈希映射中，则将其添加到哈希映射中，并将其添加到链接列表的末尾。添加url（无论它是否已经在哈希映射中）是一个固定时间操作

class Main {
  History first // first element of the linked list
  History last // last element of the linked list
  HashMap<String, History> map

  void add(String url) {
    History hist = map.get(url)
    if(hist != null) {
      hist.remove()
      hist.timestamp = System.currenttimemillis()
    } else {
      hist = new History(url, System.currenttimemillis())
      map.add(url, hist)
    }
    last.next = hist
    hist.prev = last
    last = hist
  }
}

主类{
历史记录第一//链表的第一个元素
历史记录最后//链表的最后一个元素
哈希映射
无效添加（字符串url）{
History hist=map.get（url）
if（hist！=null）{
hist.remove（）
hist.timestamp=System.currenttimemillis（）
}否则{
hist=新历史记录（url，System.currenttimemillis（））
map.add（url，hist）
}
last.next=hist
hist.prev=last
最后=历史
}
}

要获取例如上周的历史记录，请向后遍历链接列表，直到找到正确的时间戳

如果关注线程安全，那么使用线程安全队列将URL添加到历史记录中，并使用单个线程处理该队列；这样，你的地图和链表就不需要线程安全，也就是说，你不需要担心锁等问题

对于持久性，您可以序列化/反序列化链表；反序列化链表时，通过遍历哈希映射并将其元素添加到映射中来重构哈希映射。然后，要清除历史记录，您需要在内存中为列表和映射设置空值，并删除将数据序列化到的文件

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在内存消耗和IO（即（反）序列化成本）方面，更有效的解决方案是使用无服务器数据库，如；这样，您就不需要将历史记录保存在内存中，如果您想从（例如）上周获取历史记录，您只需要查询数据库，而不是遍历链表。然而，SQLite本质上是一个树映射（特别是一个B树，它针对存储在磁盘上的数据进行了优化）。

这里是一个基于Zim Zam O'Pootertoot的答案的Swift 4.0实现，包括一个用于遍历历史的迭代器：

import Foundation

class SearchHistory: Sequence {
    var first: SearchHistoryItem
    var last: SearchHistoryItem
    var map = [String: SearchHistoryItem]()
    var count = 0
    var limit: Int

    init(limit: Int) {
        first = SearchHistoryItem(name: "")
        last = first
        self.limit = Swift.max(limit, 2)
    }

    func add(name: String) {
        var item: SearchHistoryItem! = map[name]
        if item != nil {
            if item.name == last.name {
                last = last.prev!
            }
            item.remove()
            item.timestamp = Date()
        } else {
            item = SearchHistoryItem(name: name)
            count += 1
            map[name] = item
            if count > limit {
                first.next!.remove()
                count -= 1
            }
        }
        last.next = item
        item.prev = last
        last = item
    }

    func makeIterator() -> SearchHistory.SearchHistoryIterator {
        return SearchHistoryIterator(item: last)
    }

    struct SearchHistoryIterator: IteratorProtocol {
        var currentItem: SearchHistoryItem

        init(item: SearchHistoryItem) {
            currentItem = item
        }

        mutating func next() -> SearchHistoryItem? {
            var item: SearchHistoryItem? = nil
            if let prev = currentItem.prev {
                item = currentItem
                currentItem = prev
            }
            return item
        }
    }
}

class SearchHistoryItem {
    var prev: SearchHistoryItem?
    var next: SearchHistoryItem?
    var name: String
    var timestamp: Date

    init(name: String) {
        self.name = name
        timestamp = Date()
    }

    func remove() {
        prev?.next = next
        next?.prev = prev
        next = nil
        prev = nil
    }
}

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如果使用的是哈希映射，则无法快速检索排序结果。你为什么不想使用树形图，又称红黑搜索树呢？因为红黑树在内部需要大量的旋转来保持平衡，特别是如果有大量的添加，我假设这发生在浏览器中，因为用户可以从已知站点跳到新站点。HashMap的性能会更好，问题是使用辅助数据结构对内容进行排序和移动。您希望历史缓存中有多少个站点？如果你一整年有10万页，我会很惊讶，但即使是100万页也没什么大不了的。只需将它们存储在线性列表中并按顺序搜索即可。这对于像浏览器这样的用户界面应用来说足够快了。太好了！。但这两者是如何联系在一起的呢？hashmap值是历史记录列表，那么它到底包含什么呢？对象在列表中的位置？@user775093使用哈希映射确保url不会在历史记录列表中出现两次。假设一个url位于历史记录列表中的

list[i]

-当您第二次从哈希映射中检索

list[i]

时添加url，然后在其上调用

remove

，将

list[i-1]

拼接到

list[i+1]

，从而从列表中删除

list[i]

（现在是

list[null]

），然后在列表末尾追加

List[null]

，使其成为

List[last]

。如果没有哈希映射，从历史记录列表中删除重复的URL将是一个线性时间操作。