數組的不可變數據結構替換

Question

當您需要具有最快訪問/更新的不可變列表時，您會使用什么？ 如果你必須從中間訪問一個元素，LinkedList可能會很慢，而且創建和重新填充它是不可能的。 二叉樹？ 四叉樹？

Answer 1

如果更新非常罕見（或者集合很小），那么在初始化之后不寫入的數組是值得的。 在這些情況下，低得多的常數因子（時間和空間）都超過線性時間更新。

除此之外，還有許多純功能數據結構，為這些情況提供了更好的界限。 2-3個手指樹（Haskell的Data.Sequence背后的數據結構）就是一個例子。 另一種選擇是Clojure的向量和相關的數據結構（例如，輕松的Radix-Balanced Trees），它使用具有高扇出（32或更多）的樹來保持讀取便宜和結構共享以避免太多副本。

所有這些都是手動實現的中等技巧，特別是如果性能很重要，我不知道現有的實現（我不認為Clojure的向量是簡單或方便從Java使用）。

Answer 2

我不確定我理解你在尋找什么，但我會嘗試根據我在標准課程中看到的一些內容給出一些指示：

• CopyOnWriteArrayList是一個可變但線程安全的列表，因為它在更新時復制了內部數組。 也許你可以從中調整一些想法，盡管對於大型列表來說顯然效率不高。

• ConcurrentHashMap在更復雜的結構上實現了類似的想法。 它將內部哈希表划分為單獨的分區，因此更改只需要鎖定對相關分區的訪問權限。

  對於不可變列表，您可以執行類似的操作：將列表的內部數組划分為多個分區，並將它們全部視為不可變。 當您需要更改列表時，您只需要克隆一個分區和分區的索引，這比復制整個列表要便宜。

• AWTEventMulticaster實現了類似的目標，但重復了絕對最小值。 這是一個聰明的二叉樹。 查看來源 。

使用較小的內部分區或塊，您可以獲得更快的更新，但通常訪問速度較慢。 使用更大的塊（例如，整個陣列），您可以獲得更慢的更新，但訪問速度更快。

如果您確實需要最快的訪問和更新，則必須使用可變數組。