任何具有0（1）或O（Logn）复杂度的.net集合，用于查找和删除，添加和插入

Question

我遇到一个非常奇怪的情况，我创建了一个ObservableList类，如下所示

class observableList<T>:IObservableList<T>, IList, IUserCollectionType 
{

  private List<T> _list;

  private HashSet<T> _containedElements

// for each operation add,insert,remove I keep HashSet and List in synch.
}

}

我需要HashSet进行快速查找，但是HashSet没有排序的集合，我需要列表，因为我需要引发CollectionChanged事件，但是它需要项索引。 因此，要订购，我必须列出清单，而为了快速查找，我必须采用HashSet，

但是现在，我遇到了一个问题，即从列表中删除导致O（n）。 首先，我必须获取索引，然后使用removeAt（）方法，因为必须引发集合更改事件，所以必须获取索引。

现在，我正在寻找一种解决方案，该解决方案的复杂度为O（1）或O（Logn），以进行查找以及移除以及排序。 我不能使用二分法，因为如果我将index作为键，并删除任何项目，则必须将项目的Key更新1。

**所以，为什么我们没有复杂度为O（1）或接近的集合

1.查找
2.对于删除，添加并插入。
3.收集应订购

在Java中，有人告诉我，可能有一个Linkedhashmap类，但是我不确定。 因此，.NET是否有此集合的替代品。

还是我们有任何具有此类集合的开源库？

Answer 1

通过从.Net的LinkedList<T>和Dictionary<K,V>类中构建与Java的LinkedHashSet类似的东西，可以获得所需的性能。 这样可以为您提供O（1）查找，插入和删除以及保留插入顺序。

我在下面草绘此解决方案； 请注意，这排除了诸如检查重复元素或实际实现IObservableList部分以及您可能需要的一些其他方法之类的问题。 另请注意，这基本上是伪代码，我没有对其进行编译或测试。

class LinkedHashSet<T>
{
    private LinkedList<T> _list;
    private Dictionary<T, LinkedListNode<T>> _containedElements

    public void Add(T value)
    {
        LinkedListNode<T> newNode = _list.AddLast(value);
        _containedElements[value] = newNode;
    }

    public void Remove(T value)
    {
        LinkedListNode<T> node = _containedElements[value];
        _containedElements.Remove(value);
        _list.Remove(node);
    }

    public bool Contains(T value)
    {
        return _containedElements.ContainsKey(value);
    }
}

编辑：解决整个问题

正如我在评论中已经说过的那样，我注意到以上内容并不是该问题的完整解决方案，因为该问题还涉及其他操作：在给定项目的列表中查找索引（至少在移除）。

我没有完全解决这个问题的解决方案，但是我确实有一个可行的想法，因此，这里的答案是更完整的：

您可以将以上示例中的LinkedList替换为平衡的二叉树结构（例如，红黑树）。 该树中的每个节点都引用一个值（就像链表中的每个节点一样），并且每个节点还将其后代的计数存储在树中。

您可以通过从根开始降序并在左侧最多保留i节点来在O（log（n））时间中按其索引i查找任何元素。 由于每个节点都可以帮助您告知其后代计数，因此您只需查看遇到的每个节点的左子节点，即可确定是否需要继续向左或向右（或者当前节点是否包含目标）。

除了需要更新所有受影响的节点及其祖先的后代计数之外，插入或删除元素的操作与以前一样在Red-Black树中完成。 我没有完全解决这部分问题，但是我很确定这在O（log（n））时间内仍然可行，就像“正常”的红黑树一样。

最后，您可以在O（log（n））时间中找到任何元素的索引，方法是从它的节点开始，然后沿着树走，对左边的所有节点进行计数（再次利用每个节点的降序计数）。 在上面的示例中，字典本身会引用该节点本身，因此您实际上可以高效地找到它。

总之 ，将上述示例中的LinkedList替换为此处描述的树数据结构，将为您提供O（log（n））插入，删除，按值查找索引和按索引查找值，O（1）遍历（摊销）， O（1）包含检查，所有这些都假定Dictionary操作与O（1）一起使用。