查找运行时为O（1）的最低数目-java

我需要创建一个基于链表、数组和恒定内存使用的数据结构

作为输入，我得到两个数字：N和M

N表示键上磁盘的最大容量，M表示计算机硬盘的最大容量，因此M>N

因此，我需要创建一个程序，将信息从硬盘“移动”到键上的磁盘，该程序需要实现以下方法：

插入（数据）-在键上将数据插入磁盘，如果已满，则删除最不重要的数据（*）：最坏情况运行时O（1）

删除（数据）-在键-O（1）上从磁盘删除给定数据

（*）用户可以更改文件的重要性

最大内存使用量为O（M）

到目前为止我所做的：

我创建了一个数组[1…M]，它将“保存”计算机数据，我创建了一个双链接列表，它将保存关键数据上的磁盘。[想法是：每次将数据添加到键上的磁盘时，它都会添加到链接列表中，我可以使用数组作为索引（/key）存储直接访问数据。]

我的计算机数据字段：

node firstNode;
node currentNode; 
node[] dataCollection; // Will hold computer hard-drive data

所以我想创建一个方法，用我想添加的数据替换最不重要的数据[这样我就可以在Insert中使用]，我的替换代码：

public void replace(int leastImportantdata, int insertData){
    node leastImportant = dataCollection[leastImportantdata];
    if (leastImportant.prev!=null) leastImportant.prev.next=dataCollection[insertData-1];
    if (leastImportant.next!=null) leastImportant.next.prev=dataCollection[insertData-1];
    numOfReplacements++;

因此，我的主要问题是在给定这两个“组合”数据结构的情况下找到最不重要的数据，并且仍然保持O（1）的运行时间，特别是当用户决定更改文件的重要性时

• 假设我们从{4,3,2,1}（数字代表重要性）开始，最不重要的数据是1。突然，用户决定将最后一个文件的重要性更改为5，我们得到{4,3,2,5}，最不重要的数据是2

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有什么想法吗？

为了能够找出最不重要的数据，您需要在列表中添加一个订单

那么首先考虑的是链表的顺序有什么关系吗？您似乎是基于索引而不是遍历列表来获取数据的。（如果这个顺序很重要的话，我其余的回答可能不会有什么帮助：D）

这意味着您可以潜在地将项目插入列表中，以便按照最低优先级排序，这将允许您以恒定的性能获取要删除的项目，只要您有对列表标题的引用

不幸的是，这会增加插入的复杂性。要解决此问题，您可以将优先级映射保留到具有该优先级的链接列表中的最后一个（可能是第一个）文件

使用此映射，您应该能够立即确定新文件需要插入的位置，从而获得稳定的性能

因此，如果你有3个文件p（A）=1，p（B）=3，p（C）=3，你的映射看起来像1->（A，A）3->（B，C），如果你想插入另一个优先级为1的文件，它应该在A之后，如果你想插入优先级为2的文件，它应该在B之前

显然，我在这里假设了有限数量的可能优先级，并且使用的优先级之间没有差距。（这需要搜索）

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希望这有助于解决您的问题，我的建议如下：

• 定义节点类以实现可比较的接口

• 以跳过列表的形式实现数据收集—您可以使用

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使用SkipList实现可以确保条目按重要性排序

根据JavaAPI文档，这个类（）实现了SkipList的并发变体，为containsKey、get、put和remove操作及其变体提供了预期的平均日志（n）时间开销

一般来说，该实现允许项查找的效率与平衡二叉搜索树（即，使用）相当

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最后，了解有关SkipList的更多信息，以及如何编写自己的实现。

什么是“重要性”范围？也就是说，可以分配给数据的最高和最低重要性是什么？当O（logn）几乎可以肯定是足够的，并且做得比这更好几乎是不可能的时候，为什么您觉得需要O（1）？如果他更加关注他的设计，这些问题可能没有必要。使用SkipList有助于为这个问题提供一个非常简单和干净的解决方案。如果您可以使

insert

O（1），那么您就可以按O（N）排序：首先插入N个项目。现在还不需要删除任何内容。然后插入N个值为“无穷大”的项。每次添加“无限”项时，原始项中的一个将被删除-将该项附加到输出中。Tada，你已经做了不可能的事情：基于比较的排序比O（N log N）快。@IGwe：但要求的不是“简单干净的解决方案”，而是O（1）插入和O（1）删除，这是SkipList不能保证的。使用我建议的SkipList实现，不需要有限的优先级范围。@IGwe跳过列表没有恒定的复杂性我需要设计结构，基本上我可以设计“智能”输入管理器。但话说回来，一旦键上的磁盘已满，我需要找到一种指向重要性最低的索引的方法。@采用上述方法的法学家列表的开头将始终具有最低优先级，您可以使用映射插入具有优先级的新项。当您需要更改节点的优先级时，您需要将其从列表中删除并重新插入到正确的位置。所有这些操作都应该具有恒定的复杂性。唯一的问题可能是当优先级为1 10 100时，它们之间有很大的差距。@IGwe你是对的，我需要使用某种动态数据结构。我只是觉得跳过列表不是最好的选择，但您可能只是给了我一个想法：-）它看起来是O（logn）插入/删除的一个很好的解决方案。使用双链表和数组[或任何类型的结构来保存indexex]保存索引更有用