Как найти индекс элемента в наборе деревьев?

Я использую TreeSet<Integer> и я бы просто хотел найти индекс числа в наборе. Есть ли хороший способ сделать это, который фактически использует сложность o(log (n)) двоичных деревьев?

(если нет, что делать, и кто-нибудь знает, почему нет? Мне любопытно, почему такой класс будет включен в Java без чего-то вроде функции поиска.)

25
algorithm data-structures java sortedset treeset

5 ответов

как указывает @Yrlec set.headSet(element).size will возвращает 0, хотя в наборе нет этого элемента. Так что лучше проверить:

 return set.contains(element)? set.headSet(element).size(): -1;

вот тестовый пример, чтобы показать проблему:

public static void main(String args[]){
    TreeSet<Integer> set = new TreeSet<>();
    set.add(4);
    set.add(2);
    set.add(3);
    set.add(1);

    System.out.println(set.headSet(1).size());//0
    System.out.println(set.headSet(2).size());//1
    System.out.println(set.headSet(3).size());//2
    System.out.println(set.headSet(4).size());//3
    System.out.println(set.headSet(-1).size());//0!!Caution!,retusn 0 though it does not exits

}
11

Я некоторое время копался в TreeSet и его интерфейсах, и лучший способ получить индекс элемента:

set.headSet(element).size()

headSet(element) возвращает sub -TreeSet элементов меньше, чем его аргумент, поэтому размер этого набора будет индексом рассматриваемого элемента. Действительно, странное решение.

46

у меня была та же проблема. Поэтому я взял исходный код java.утиль.TreeMap и написал IndexedTreeMap. Он реализует мой собственный IndexedNavigableMap:

public interface IndexedNavigableMap<K, V> extends NavigableMap<K, V> {
   K exactKey(int index);
   Entry<K, V> exactEntry(int index);
   int keyIndex(K k);
}

реализация основана на обновлении Весов узлов в красно-черном дереве при его изменении. Вес-это количество дочерних узлов под данным узлом, плюс один-self. Например, когда дерево поворачивается влево:

    private void rotateLeft(Entry<K, V> p) {
    if (p != null) {
        Entry<K, V> r = p.right;

        int delta = getWeight(r.left) - getWeight(p.right);
        p.right = r.left;
        p.updateWeight(delta);

        if (r.left != null) {
            r.left.parent = p;
        }

        r.parent = p.parent;


        if (p.parent == null) {
            root = r;
        } else if (p.parent.left == p) {
            delta = getWeight(r) - getWeight(p.parent.left);
            p.parent.left = r;
            p.parent.updateWeight(delta);
        } else {
            delta = getWeight(r) - getWeight(p.parent.right);
            p.parent.right = r;
            p.parent.updateWeight(delta);
        }

        delta = getWeight(p) - getWeight(r.left);
        r.left = p;
        r.updateWeight(delta);

        p.parent = r;
    }
  }

updateWeight просто обновляет вес до корень:

   void updateWeight(int delta) {
        weight += delta;
        Entry<K, V> p = parent;
        while (p != null) {
            p.weight += delta;
            p = p.parent;
        }
    }

и когда нам нужно найти элемент по индексу вот реализация, которая использует вес:

public K exactKey(int index) {
    if (index < 0 || index > size() - 1) {
        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
    }
    return getExactKey(root, index);
}

private K getExactKey(Entry<K, V> e, int index) {
    if (e.left == null && index == 0) {
        return e.key;
    }
    if (e.left == null && e.right == null) {
        return e.key;
    }
    if (e.left != null && e.left.weight > index) {
        return getExactKey(e.left, index);
    }
    if (e.left != null && e.left.weight == index) {
        return e.key;
    }
    return getExactKey(e.right, index - (e.left == null ? 0 : e.left.weight) - 1);
}

также очень удобно найти индекс ключа:

    public int keyIndex(K key) {
    if (key == null) {
        throw new NullPointerException();
    }
    Entry<K, V> e = getEntry(key);
    if (e == null) {
        throw new NullPointerException();
    }
    if (e == root) {
        return getWeight(e) - getWeight(e.right) - 1;//index to return
    }
    int index = 0;
    int cmp;
    if (e.left != null) {
        index += getWeight(e.left);
    }
    Entry<K, V> p = e.parent;
    // split comparator and comparable paths
    Comparator<? super K> cpr = comparator;
    if (cpr != null) {
        while (p != null) {
            cmp = cpr.compare(key, p.key);
            if (cmp > 0) {
                index += getWeight(p.left) + 1;
            }
            p = p.parent;
        }
    } else {
        Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
        while (p != null) {
            if (k.compareTo(p.key) > 0) {
                index += getWeight(p.left) + 1;
            }
            p = p.parent;
        }
    }
    return index;
}

Я скоро реализую IndexedTreeSet, а пока вы можете использовать набор ключей из IndexedTreeMap.

обновление: теперь реализован IndexedTreeSet.

вы можете найти результат этой работы в http://code.google.com/p/indexed-tree-map/

11

на TreeSet класс в Java не имеет возможности найти индекс числа в наборе. Для этого вам придется предоставить свою собственную реализацию - это красно-черное дерево под капотом, и его можно увеличить для поддержки операции индекса. Взгляните на OS-RANK процедура в главе " увеличение структур данных "" введение в алгоритмы", это именно то, что вы просите.

0

здесь покажите мою функцию:

/ / ФУНКЦИЯ ДЛЯ УКАЗАНИЯ СТРОКОВОЙ ПОЗИЦИИ В TREESET

private static void get_posistion(TreeSet abre, String codig) {
    Iterator iterator;
    iterator = abre.iterator();
    int cont = 0;
    String prova = "";

    while (iterator.hasNext()) {                      
        prova = iterator.next().toString();
        if (codig.equals(prova)) {
            System.out.println(cont);
        } else {
            cont++;
        }
    }
}
-2