插入已排序的列表

Question

使用Java，我有一個名為TestClass的類，它有一個名為Name的成員，它是一個字符串。 我也有一個這種類型的ArrayList，它已經按名稱字母順序排序。 我想要做的是找到放置TestClass新實例的最佳索引。 到目前為止我能想出的最佳方法是：

public static int findBestIndex(char entry, ArrayList<TestClass> list){
    int desiredIndex = -1;
    int oldPivot = list.size();
    int pivot = list.size()/2;
    do
    {
        char test = list.get(pivot).Name.charAt(0);
        if (test == entry)
        {
            desiredIndex = pivot;
        }
        else if (Math.abs(oldPivot - pivot) <= 1)
        {
            if (test < entry)
            {
                desiredIndex = pivot + 1;
            }
            else
            {
                desiredIndex = pivot - 1;
            }
        }
        else if (test < entry)
        {
            int tempPiv = pivot;
            pivot = oldPivot - (oldPivot - pivot)/2;
            oldPivot = tempPiv;
        }
        else
        {
            int tempPiv = pivot;
            pivot = pivot - (oldPivot - pivot)/2;
            oldPivot = tempPiv;
        }

    } while (desiredIndex < 0);

    return desiredIndex;
}

從本質上講，將數組分成兩半，檢查您的值是在之前，之后還是在該點。 如果是，請檢查陣列的前半部分。 其他明智的，檢查下半場。 然后，重復一遍。 我知道這種方法只能通過第一個字符進行測試，但這很容易修復，與我的主要問題無關。 對於某些情況，這種方法運行良好。 對於大多數人來說，它的工作非常糟糕。 我認為它沒有正確找到新的樞軸點，如果是這樣，我該如何解決？

編輯：為了澄清，我將它用於庫存系統，所以我不確定LinkedList是否合適。 我使用的是ArrayList，因為它們對我來說比較熟悉，因此如果需要，可能會更容易翻譯成另一種語言（目前很可能會轉移到C＃）。 我正試圖避免像Comparable這樣的事情，因為如果C＃缺乏它，我必須完全重寫。

編輯部分Duex：弄清楚我做錯了什么。 我應該設置並更改我正在檢查的區域的邊界，而不是使用先前的軸點，並基於此創建新的軸。

Answer 1

為此使用SortedSet（例如TreeSet）可能不是一個好主意，因為Set不允許重復元素。 如果您有重復的元素（即具有相同名稱的TestClass實例），則應使用List。 將元素插入已排序的列表就像這樣簡單：

void insert(List<TestClass> list, TestClass element) {
    int index = Collections.binarySearch(list, element, Comparator.comparing(TestClass::getName));
    if (index < 0) {
        index = -index - 1;
    }
    list.add(index, element);
}

此代碼需要Java 8或更高版本，但也可以重寫以在較舊的Java版本中工作。

Answer 2

正如已經指出的那樣，沒有理由自己實現這個，簡單的代碼示例：

    class FooBar implements Comparable<FooBar> {

        String name;

        @Override
        public int compareTo(FooBar other) {
           return name.compareTo(other.name);
        }
    }

    TreeSet<FooBar> foobarSet = new TreeSet<>();
    FooBar f1;
    foobarSet.add(new FooBar("2"));
    foobarSet.add(f1 = new FooBar("1"));

    int index = foobarSet.headSet(f1).size();

（基於如何在TreeSet中查找元素的索引？ ）

Answer 3

您應該使用已經具有秩序感的PriorityQueue之類的東西。 插入具有順序感的集合將自動以最短的時間（通常為log（n）或更少）將元素放置在正確的位置。

如果你想在沒有這個的情況下進行任意插入，那么我建議使用一個不必使用或完全復制的LinkedList來插入一個像你當前擁有的ArrayList這樣的項目。 雖然為LinkedList找到正確的插入位置將花費O（n）時間，但實際上它仍然比使用log（n）搜索ArrayList中的正確位置更快，但隨后需要復制或排序它然后。

用於在鏈表中查找插入位置的代碼也更加簡單。

if (next != null && next.compareTo(insertElement) > 0){
    // You have the right location
}

Answer 4

使用的其他數據結構可以使用而不是像樹，優先級隊列等列表。

Answer 5

我認為問題出在這段代碼中：

else if (test < entry)
{
    int tempPiv = pivot;
    pivot = oldPivot - (oldPivot - pivot)/2;
    oldPivot = tempPiv;
}
else
{
    int tempPiv = pivot;
    pivot = pivot - (oldPivot - pivot)/2;
    oldPivot = tempPiv;
}

您正在執行相同的操作，進入測試<進入或測試>進入。 當您搜索的項目位於數組的開頭時，這將導致線性搜索。

我更喜歡使用（低和高）喜歡

high = list.size();
low = 0;

do {
   pivot = (high + low) / 2;
   if (test < entry) {
      low = pivot;
   } else if (test > entry) {
      high = pivot
   } else {
      ....
   }
} while ...;

Answer 6

制作一個自己的列表實現，並在你的add方法中有這些行：

wrappedList.add(object);
Collections.sort(wrappedList);