Matlab：从“中随机选择”；“缓慢变化”；索引集

我想找到或实现一个Matlab数据结构，使我能够高效地完成以下三件事：

• 随机均匀地检索一个元素
• 添加新元素
• 删除一个元素。（如果有帮助的话，这个元素只是从结构中“检索”出来的，所以我可以使用它的位置和值来删除它）

因为我不需要重复，这个结构在数学上等价于一个集合。而且，我的元素总是1到2500之间的整数；这是不寻常的设置是这样的整个范围

什么是这样的数据结构？我曾想过使用containers.Map或java.util.HashSet之类的东西，但我不知道如何满足本例中的第一个要求，因为我不知道如何有效地检索这样一个结构的第n个键。当然，普通阵列可以满足第一个要求，但由于调整大小效率低下，对于第二个和第三个要求，它是一个不好的选择

为了了解我为什么要这样做，在当前的一些代码中，我花了大约1/4的运行时间来做：

find(x>0,Inf)

然后从这个向量中随机检索一个元素。然而，在我的程序的每次迭代中，这个向量的变化非常小，并且是以一种非常可预测的方式。因此，我更愿意随身携带一个数据结构，并在运行时对其进行更新，而不是每次都重新计算它

如果您熟悉Haskell，实现我希望支持的操作的一种方法是

randomSelect set = fmap (\n -> elemAt n set) $ randomRIO (0,size set-1)

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连同插入和删除，从。但是我还有其他原因不在这个项目中使用Haskell，而且我不知道如何实现数据的后端。请自己动手。

通常，降低时间复杂度的最佳方法是增加空间复杂度。考虑到你们的电视机将相当小，我们可能可以多用一点空间

要包含集合本身，可以使用预分配数组：

maxSize = 2500;
theSet = zeros(1, maxSize);    % set elements
setCount = 0;                  % number of set elements

然后，可以使用辅助数组检查集合成员资格：

isMember = zeros(1, maxSize);

要将新元素

newval

插入集合，请将其添加到集合的末尾，并增加计数（假设有空间）：

获取集合的随机元素很简单，只需：

randidx = randi(setCount);
randelem = theSet(randidx);

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所有操作都是

O（1）

，唯一真正的缺点是我们必须携带两个大小为

maxCount

的数组。因此，您可能不希望将这些操作放在函数中，因为最终会在每次函数调用时创建新数组。最好将它们内联，或者更好的是，将它们包装在一个漂亮的类中。

元素的顺序重要吗？你总是随机选择元素吗？插入元件时是否必须检查重复？@bicker顺序无关紧要。检索总是随机的。我需要防止重复，结构为我做这件事会很方便，但如果必要的话，我可以用不同的方法来做。太好了，这就是我需要知道的。这很聪明，使用计数器将数组转换为分区。这让我想起了函数式编程中的一些拉链。谢谢！

assert(delidx <= setCount, 'Tried to remove element beyond end of set.');
isMember(theSet(delidx)) = 0;
theSet(delidx) = theSet(setCount--);

randidx = randi(setCount);
randelem = theSet(randidx);