Java 是否有任何数据结构可以避免重复、保持顺序和随机访问

之前，我正在寻找具有以下特征的数据结构

• 避免重复
• 迭代顺序将与插入顺序相同

在Java中，我使用，在Python中，我使用

现在，在2个要求的顶部，我想有一个额外的要求

• 能够通过索引进行随机访问，意味着我可以通过

  数据[123]

---

是否有可用的数据结构？或者我需要退回使用

列表

<代码>列表能够完全满足第二和第三项要求，但不能满足第一项要求。我可能需要在插入过程中执行手动（和慢速检查）以避免重复？

java.util.Set不提供get（）和Set（）等随机访问方法，因此它的大多数/所有实现也不提供。您可以创建自己的

Set

实现来提供此功能，也许可以使用一个ArrayList来保存数据。

java.util.Set

不提供get（）和Set（）等随机访问方法，因此它的大多数/所有实现也不提供。您可以创建自己的

Set

实现，该实现将提供此功能，可能带有用于保存数据的ArrayList。

LinkedHashSet类提供toArray方法，该方法应适合您的需要。

LinkedHashSet类提供toArray方法，这应该适合您的需要。

Java中的一个简单方法是创建一个包装类，该类实现了

集合

和

列表

接口，并且包含

哈希集

和

数组列表

。更新操作将需要更新两个内部集合，而读取操作将映射到提供正确语义和最佳性能的内部集合。唯一稍微棘手的方法是

iterator（）

，您需要安排

remove

更新这两个集合

这种方法将为读取操作提供“两全其美”的性能，但更新速度必然较慢。特别是，在给定位置插入和移除将执行

O（N）

操作

（我要指出的是，LinkedHashSet不是一个直接的解决方案，因为它不提供

get（int）

方法。您可以通过LinkedHashSet迭代器实现此方法，从而使其成为

O（N）

操作。可能不是您想要的。）

跟进

我还没有找到一个通用的实现类来实现

Set

和

List

接口。我认为，原因是当您组合接口时，存在语义异常。例如，（正如@ColinD所指出的）如果使用列表中已经存在的元素调用

E set（int，E）

，则不清楚结果应该是什么。以一种让每个人都满意的方式来处理这个问题可能是不可能的，我可以理解为什么他们可能决定不去柏油坑游泳

但是，如果您正在为应用程序的内部使用创建一个

Set

+

List

类，我不认为这是一个主要问题。你也是

• 选择适合您的应用程序的语义
• 将应用程序编码为完全不使用该方法，或者
• 为应用程序编写代码以避免被异常所困扰

（例如，您可以将其编码为忽略

set

方法的结果，如果存在重复，则抛出未检查的异常，或者如果存在重复，则返回

null

或某个可分辨对象。）

---

作为记录，自定义集合类违反接口约定并不是不可原谅的。事实上，甚至Java设计人员也会这样做——请参见IdentityHashMap。不可原谅的是，没有在javadocs中记录违反合同的行为。

Java中的一个简单方法是创建一个包装类，该类实现

集

和

列表

接口，并包含

哈希集

和

数组列表

。更新操作将需要更新两个内部集合，而读取操作将映射到提供正确语义和最佳性能的内部集合。唯一稍微棘手的方法是

iterator（）

，您需要安排

remove

更新这两个集合

这种方法将为读取操作提供“两全其美”的性能，但更新速度必然较慢。特别是，在给定位置插入和移除将执行

O（N）

操作

（我要指出的是，LinkedHashSet不是一个直接的解决方案，因为它不提供

get（int）

方法。您可以通过LinkedHashSet迭代器实现此方法，从而使其成为

O（N）

操作。可能不是您想要的。）

跟进

我还没有找到一个通用的实现类来实现

Set

和

List

接口。我认为，原因是当您组合接口时，存在语义异常。例如，（正如@ColinD所指出的）如果使用列表中已经存在的元素调用

E set（int，E）

，则不清楚结果应该是什么。以一种让每个人都满意的方式来处理这个问题可能是不可能的，我可以理解为什么他们可能决定不去柏油坑游泳

但是，如果您正在为应用程序的内部使用创建一个

Set

+

List

类，我不认为这是一个主要问题。你也是

• 选择适合您的应用程序的语义
• 将应用程序编码为完全不使用该方法，或者
• 为应用程序编写代码以避免被异常所困扰

（F）

class IndexableUniqueList(object):
    """
    >>> a = IndexableUniqueList()
    >>> a['x'] = 1
    >>> a['x']
    1
    >>> a['y'] = 2
    >>> a['y']
    2
    >>> a.get_key_by_index(0)
    'x'
    >>> a.get_value_by_index(0)
    1
    >>> a.get_key_by_index(1)
    'y'
    >>> a.get_value_by_index(1)
    2
    >>> a['x'] = 3
    >>> a.get_key_by_index(0)
    'x'
    >>> a.get_value_by_index(0)
    3
    >>> a.set_value_by_index(0, 4)
    >>> a['x']
    4
    >>> [val for val in a]
    ['x', 'y']
    """
    def __init__(self):
        self.items_by_index = []
        self.items_by_key = {}

    def __getitem__(self, key):
        return self.items_by_key[key][1]

    def __setitem__(self, key, value):
        if key in self.items_by_key:
            idx, old_value = self.items_by_key[key]
            self.items_by_key[key] = (idx, value)
            self.items_by_index[idx] = (key, value)
            return

        idx = len(self.items_by_index)
        self.items_by_key[key] = (idx, value)
        self.items_by_index.append((key, value))
    def get_key_by_index(self, idx):
        return self.items_by_index[idx][0]
    def get_value_by_index(self, idx):
        key = self.get_key_by_index(idx)
        return self.items_by_key[key][1]
    def set_value_by_index(self, idx, value):
        key = self.items_by_index[idx][0]
        self[key] = value
    def __iter__(self):
        for key, value in self.items_by_index:
            yield key