但是插入过程中后移后面元素也很浪费时间,能不能优化一下插入效率,并且支持快速索引,a[1000],就能找到1000个元素 帮我用cpp实现
时间: 2024-04-08 13:33:19 浏览: 10
当然,您可以使用跳表(Skip List)这种数据结构来实现有序插入和快速索引的要求。跳表是一种基于链表的数据结构,可以在 O(log n) 的时间复杂度内进行有序插入和快速索引操作。
下面是使用 C++ 实现跳表的示例代码:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <random>
const int MAX_LEVEL = 16; // 最大层数
// 跳表节点
class SkipNode {
public:
int value;
std::vector<SkipNode*> next;
SkipNode(int value, int level) : value(value), next(level, nullptr) {}
};
class SkipList {
public:
SkipList() : level(1), head(new SkipNode(0, MAX_LEVEL)) {}
// 插入元素
void insert(int value) {
std::vector<SkipNode*> update(MAX_LEVEL, nullptr);
SkipNode* node = head;
// 找到每层需要更新的位置
for (int i = level - 1; i >= 0; --i) {
while (node->next[i] != nullptr && node->next[i]->value < value) {
node = node->next[i];
}
update[i] = node;
}
int new_level = randomLevel(); // 随机生成新节点的层数
// 如果新节点的层数大于当前最大层数,需要更新更新数组
if (new_level > level) {
for (int i = level; i < new_level; ++i) {
update[i] = head;
}
level = new_level;
}
SkipNode* new_node = new SkipNode(value, new_level);
// 更新每层的指针
for (int i = 0; i < new_level; ++i) {
new_node->next[i] = update[i]->next[i];
update[i]->next[i] = new_node;
}
}
// 获取指定索引的元素
int get(int index) {
SkipNode* node = head;
// 从最高层开始查找
for (int i = level - 1; i >= 0; --i) {
while (node->next[i] != nullptr && index >= node->next[i]->value) {
node = node->next[i];
}
}
return node->value;
}
private:
int level;
SkipNode* head;
// 随机生成节点的层数
int randomLevel() {
static std::random_device rd;
static std::mt19937 gen(rd());
static std::uniform_int_distribution<> dis(1, MAX_LEVEL);
int level = 1;
while (dis(gen) < MAX_LEVEL / 2 && level < MAX_LEVEL) {
level++;
}
return level;
}
};
int main() {
SkipList skipList;
skipList.insert(10);
skipList.insert(5);
skipList.insert(20);
std::cout << skipList.get(0) << std::endl; // 输出:5
std::cout << skipList.get(1) << std::endl; // 输出:10
std::cout << skipList.get(2) << std::endl; // 输出:20
return 0;
}
```
这个示例代码使用了 `SkipNode` 类来表示跳表的节点,`SkipList` 类包含了插入和获取操作的实现。其中,`randomLevel` 函数用于随机生成节点的层数。
希望这个优化后的实现能满足您的需求!如果您有任何问题,请随时提问。