存储整数范围的数据结构，查询范围并修改范围

Question

我们需要维护 mobileNumber 及其在内存中的位置。 挑战在于我们拥有超过 500 万用户 存储每个用户的位置就像 500 万条记录的哈希图。 为了解决这个问题，我们必须在范围上工作

我们有一系列电话号码，例如

• range1 start="9899123446" end="9912345678" location="a"

• range2 start="9912345679" end="9999999999" location="b"

一个数字只能属于一个位置。

我们需要一个数据结构来将这些范围存储在内存中。

它必须支持两个功能

1. findLocation(Integer number) 它应该返回位置名称到 属于哪个号码
2. changeLocation（整数，字符串范围）。它将 Number 的位置从旧位置更改为新位置

这完全是在内存设计中。

我打算使用每个节点包含（ startofrange ， endofrange ，位置）的树结构。 我将保持节点排序。我还没有完成任何事情。 主要问题是——当第二个改变位置的函数被调用时，比如 9899123448 位置到 b

range1 节点应拆分为 3 个节点 第一个节点 (9899123446,9899123447,a) 第二个节点(9899123448,9899123448,b) 第三个节点(9899123449,9912345678,a)。

请提出合适的方法 在此先感谢

Answer 1

通常您可以使用专门的数据结构来存储范围并实现查询，例如Interval Tree。

但是，由于电话号码范围不重叠，您可以将这些范围存储在基于标准树的数据结构中（Binary Search Tree、AVL Tree、Red-Black Tree、B Tree、都可以）仅按 [begin] 排序。

对于 findLocation(number)，使用相应的树搜索算法找到第一个 [begin] 值小于该数字的元素，检查其 [end] 值并验证该数字是否在该范围内。如果找到匹配，则返回位置，否则该数字不在任何范围内。

对于changeLocation()操作：

1. 找到包含数字的旧节点
2. 如果在步骤 1 中找到现有节点，请将其删除并插入新节点
3. 如果未找到现有节点，则插入一个新节点并尝试将其与相邻节点合并。

我假设您使用相同的操作来简单地添加新节点。

更实际的是，您可以将所有条目存储在数据库中，在 [begin] 上建立索引。

Answer 2

首先range = [begin;end;location]

使用两种结构：

• 排序数组存储ranges begins
• 通过begins 访问ends 和locations 的哈希表

应用以下算法：

1. 使用二分法查找“最接近的”值 ob begin
2. 使用哈希表查找end 和location 以获取begin