O(1) 最壞情況 append 僅陣列

Question

我正在尋找一種支持 O(1) 隨機訪問和最壞情況 O(1) append 的數據結構。 然而，就我而言，append 的 O(1) 攤銷時間並不是我想要的。

除了append和access之外，該數據結構也不會對其執行任何操作。 沒有刪除，沒有插入，只是一個僅追加的結構。

就我而言，上限會非常大，可能是 8GB。

此外，這個問題與這個問題基本相同，但是，我對該問題的答案的問題是它降低了 memory 分配的成本。 Memory 分配在c++中大部分時間是 O(1) ，但是，我經歷過很多次malloc需要很長時間的情況。

我想知道這樣的結構是否甚至可以存在。 我讀了這個pdf，但是我相信最壞情況下的時間復雜度仍然是O(1)攤銷。

如果有人對可以支持這些條件的結構有任何想法（不是在尋找實現，只是一個想法），那將不勝感激。

Answer 1

std::deque非常接近你想要的：

1. 隨機訪問的O(1) （成本是std::vector的兩倍，因為它必須執行兩個指針取消引用，不僅僅是一個，而是像這樣的固定倍數不會改變 big-O）
2. 對於 append，它實際上是O(1) ，而不僅僅是攤銷O(1) ，如果您考慮間歇性固定大小 memory 分配（沒有初始化）為O(1) （它是；它不是恆定成本，但成本是不依賴於deque的大小）

與鏈接問題中的分配不同（當新分配的 memory 大小翻倍，因此新分配線性增長時）， std::deque的塊分配是固定大小的，所以你要么：

1. 將元素插入現有的分配空間，或
2. 分配一個固定大小的塊，然后將一個元素插入到新塊的第一個槽中

由於新塊的大小是固定的，而不是連續增長，它仍然是O(1) （有時是O(1 construction)有時是O(1 fixed size allocation + 1 construction) ，但仍然與deque的長度無關）。