具有快速节点顺序查询的链表答案

【问题标题】：Linked List with fast node order querying具有快速节点顺序查询的链表
【发布时间】：2011-09-02 07:19:55
【问题描述】：

我们使用双向链表数据结构来存储一些无序的数据（数据本身是无序的，但是链表中的节点顺序是相关的）。这个数据结构的一个常见操作是NodeBeforeNode(Node N1, Node N2)，它在链表中给定两个节点指针，并确定它们中的哪一个在另一个之前。

此操作需要线性时间，因为它需要遍历列表以找到另一个元素，这非常慢。为了加快速度，我们在节点本身中缓存了每个节点的序号，并根据需要刷新了这个缓存。然而，刷新缓存是线性的，交替修改列表和访问缓存的操作往往很慢。

我正在寻找加快这种行为的建议。我基本上需要一个数据结构，它允许在常数或对数时间内进行以下所有操作：

谁能推荐一个类似链表的结构来支持相同的结构？

谢谢！

【问题讨论】：

【解决方案1】：

实现一个修改后的二叉搜索树，

struct node {
   /*add your data*/
   node *parent;
   node *left;
   node *right;
}

可以通过父指针访问前一个元素，插入、查找、删除时间为O(logn)

【讨论】：

谢谢。这就是我最初尝试的 - 根据顺序编号制作一个带有下一个和上一个指针的 AVL 树。它确实工作得很好，但是插入一个元素列表或删除 N 个元素被证明成本太高。

【解决方案2】：

也许您应该考虑使用某种索引来更新节点？节点的插入和删除是肯定的线索，该列表应该是链表实现。我建议将新变量添加到节点中，表示其在列表中的位置。

所以基本上：

这当然只有在给定两个节点在同一个列表中时才有效。比较它们将是简单的索引比较。

请注意，该索引应该是浮点数。这个简单的场景假设，有无限可分。如果您的程序要运行很长时间，也许应该运行一些将索引值相乘的周期性工作人员？

【讨论】：