python - 用于快速添加、删除和随机选择的数据结构答案

【问题标题】：python - data structure for fast add, remove, and random choice [duplicate]python - 用于快速添加、删除和随机选择的数据结构
【发布时间】：2019-03-09 19:50:54
【问题描述】：

我需要一个用于添加项目、删除项目和选择随机项目的数据结构。

根据我的阅读，我认为从带有random.choice 的列表中选择一个随机项目需要恒定的时间。但是，从列表中删除一个项目需要 O(n) 时间。

另一方面，从/到集合中删除和添加项目需要 O(1) 时间，但从具有 random.sample 的集合中选择随机元素需要 O(n) 时间。

有没有办法在 O(1) 时间内支持这三个操作？

【问题讨论】：

洗牌，弹出项目。洗牌是 O(n) ，弹出是 O(1)

标签： python python-3.x data-structures

【解决方案1】：

为什么不使用字典？我知道这有点奇怪，但平均而言 dict 查找和插入是 O(1)。而且你可以在它上面使用 random.choice 因为它支持索引！

这是一个图表，显示了在 dict 上使用 random.choice 所需的时间。 x轴是dict的大小，y轴是时间。

【讨论】：

从源代码中，random.choice(d) 从 0 到 len(d) 的整数 i 中选择一个随机整数并返回 d[i]。如果您建议使用项目作为键并且项目不是整数，那么这将导致 KeyError。
您可以为每个元素使用唯一的整数。例如插入的时间。
假设d[0] = item0 和d[2] = item2。如果调用 d[1] 并且永远不会选择 d[2]，这可能会导致 KeyError。同样，数据结构也需要支持快速添加和删除。
你是对的..
另一种方法是使用计数器，并将其用作每个元素的键。这不是最漂亮的解决方案，但它很有效。