Java集合支持:重复值,快速添加,快速删除,快速最小值? - java

问题:有人知道具有以下特征的集合的Java实现(我现在没有时间/知识来开发我自己的时间太少)吗?

  • 快速添加
  • 快速随机访问删除
  • 快速最小值
  • 复制
  • 用例的精简版(简化版)为:

  • 我有一个跟踪“时间”的类,将其称为TimeClass
  • 事件以单调递增的时间开始(时间不是唯一的),但可以按任何顺序结束
  • 事件开始时,他们将其开始时间报告给TimeClass
  • 事件结束后,它们会再次向TimeClass
  • 报告其开始时间

  • TimeClass在事件开始时将事件的开始时间添加到集合*(快速添加)
  • TimeClass在事件结束时从该集合中删除事件的开始时间*(快速随机访问删除)
  • TimeClass能够报告尚未完成的最短开始时间(快速最小值)
  • *将集合视为:Collection<Time> implements Comparable<Time>
    因为我不确定系统(即TimeClass所在的系统)的运行时行为如何,所以我使用这些集合迅速对以下方案进行了基准测试:TreeMultiSet(Guava),MinMaxPriorityQueue(Guava),ArrayList

    注意,根据使用的集合,最小值可以通过不同的方式实现(记住元素以递增顺序添加):TreeMultiSet.firstEntry().getElement()MinMaxPriorityQueue.peekFirst()ArrayList.get(0)

    加1,000,000:

  • TreeMultiSet: 00:00.897(m:s.ms)
  • List: 00:00.068(m:s.ms)
  • MinMaxPriorityQueue: 00:00.658(m:s.ms)
  • 加1,删除1,重复1,000,000次:

  • TreeMultiSet: 00:00.673(m:s.ms)
  • List: 00:00.416(m:s.ms)
  • MinMaxPriorityQueue: 00:00.469(m:s.ms)
  • 依次添加10,000,删除所有顺序:

  • TreeMultiSet: 00:00.068(m:s.ms)
  • List: 00:00.031(m:s.ms)
  • MinMaxPriorityQueue: 00:00.048(m:s.ms)
  • 在顺序订单中添加10,000,在随机订单中删除所有订单:

  • TreeMultiSet: 00:00.046(m:s.ms)
  • List: 00:00.352(m:s.ms)
  • MinMaxPriorityQueue: 00:00.888(m:s.ms)
  • 当前思想:

    我倾向于使用TreeMultiSet,因为它具有最稳定的性能,并且降级得最多。 我会喜欢更多建议

    谢谢

    -编辑-

    示例:在顺序订单中添加全部,在随机订单中删除全部的伪代码示例:

    benchmark(){
        int benchmarkSize = 1000000;
        int benchmarkRepetitions = 100;
        Duration totalDuration = Duration.fromMilli(0);
        TimeClass timeClass = new TimeClassImplementation();
        for (int i = 0; i < benchmarkRepetitions; i++)
            totalDuration += benchmarkRun(timeClass,benchmarkSize);
        System.out.println(totalDuration);
    }
    
    Duration benchmarkRun(TimeClass timeClass, int count){
        List<Time> times = createMonotonicallyIncreasingTimes(count)
    
        // monotonically increasing times to add from
        List<Time> timesToAddFrom = copy(times)
    
        // random times to remove from
        List<Time> timesToRemoveFrom = shuffleUniformly(copy(times))
    
        Time startTime = now()
    
        // add all times
        for(Time time: timesToAddFrom) {
            Time min = timeClass.addTimeAndGetMinimumValue(time);
            // don't use min value
        }
    
        // remove all times
        for(Time time: timesToRemoveFrom) {
            Time min = timeClass.removeTimeAndGetMinimumValue(time);
            // don't use min value
        }
    
        Time finishTime = now()
    
        return finishTime - startTime;
    }
    

    参考方案

    最好的选择是树状图:

    http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/TreeMap.html

    O(log n)几乎适用于所有操作..您可以将键重新排序。

    还有一个来自Google(guava)的MinMaxPriorityQueue

    http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git/javadoc/com/google/common/collect/MinMaxPriorityQueue.html

    尽管remove是O(n),但其他所有操作都是O(log n)

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