Java中的哪個數據結構可以在恆定時間添加鍵/值對並保持按值排序？

Question

基本上我正在尋找java中最好的數據結構，我可以存儲對並通過值檢索前N個元素。 我想在O（n）時間執行此操作，其中n是數據結構中的整數個數。

輸入示例是

<"john", 32>
<"dave", 3>
<"brian", 15>
<"jenna", 23>
<"rachael", 41>

如果N = 3，如果我想要降序，我應該能夠返回rachael，john，jenna。

如果我使用某種hashMap，則插入速度很快，但是按順序檢索它們會變得很昂貴。 如果我使用某種可以使事物保持有序的數據結構，那么插入會變得很昂貴，而檢索會更便宜。 我無法找到可以很好且非常快地完成的最佳數據結構。

任何輸入表示贊賞。 謝謝。

[更新]

讓我以其他方式提出這個問題，是否更清楚。 我知道我可以在固定時間O（1）插入hashMap。 現在，我該如何在O（n）時間中按值按排序順序檢索元素，其中n =數據結構中的整體數？ 希望有道理。

Answer 1

如果要排序，則必須放棄恆定的O（1）時間。

那是因為與插入未排序的鍵/值對不同，排序將最低限度地要求您將新條目與某事物進行比較，而幾率則與許多事物相對。 一旦有了一個算法，它將需要更多的時間和更多的條目（由於進行了更多的比較），因此您已經超出了“恆定”時間。

如果您能做得更好，那么一定要這樣做！ 如果沒有菲爾茲獎章，就有迪克斯特拉獎正在等待着您。

別灰心，您仍然可以將關鍵部分作為HashMap進行，將排序部分與類似Tree的實現一起使用，這將為您提供O（log n）。 TreeMap可能就是您想要的。

---更新以匹配您的更新---

不可以，您不能在O（n）時間內遍歷哈希映射。 這樣做將假定您有一個列表； 但是，該列表必須已經排序。 使用原始的HashMap，您將不得不在整個地圖中搜索下一個“較低”的值。 搜索部分地圖不會這樣做，因為您未檢查的一個元素可能是正確的值。

現在，有些數據結構會帶來很多折衷，這可能會使您更加接近。 如果您要自己滾動，也許自定義的Fibonacci堆可以使您的攤提性能接近您希望的水平，但不能保證最壞情況下的性能。 無論如何，某些操作（如extract-min）仍然需要O（log n）性能。