索引树的最佳方法

Question

我有一棵树，其节点数从 100 到超过 500,000 不等。树中的每个节点都有一个唯一的 id。由于树中有大量节点，解析到树以在其中搜索节点的计算量很大。所以我想实现一个索引数据结构，它有 id 和另一个指向节点的指针，什么是实现这个索引数据结构的最佳方法，我想用数组来做，但它赢了'没有帮助，因为在执行之前节点的数量是未知的。

树中的节点数可能超过 500K 并且动态增加，树中的节点根据唯一 id 不相关，此 id 用于与其他节点区分，主要用于搜索节点在树上。

下面的例子可能会给出关于树的粗略概念（但这不是实际场景，只是用它来解释树）。

假设树描述的是车辆，根节点下的每个节点 对车辆类型进行分类，比如说两轮车、火车、四 轮车、卡车等在此节点下可能还有更多 基于其他标准（如品牌、型号、发动机等）的分类。 并且每个节点都将具有很少的属性（例如在 xml 中）。所以最后我们 如果节点存在，将使用 id 搜索节点是否存在 属性，树上还有多个其他功能， 搜索就是其中之一，它会消耗大量时间。

Answer 1

由于无法估计树节点的数量，您可以使用另一种平衡搜索树，例如 R-B 树，将地址存储到您的树节点。

例如，这样定义平衡搜索树的节点结构：

struct rb_node
{
    int id;
    node *n; //pointer to your tree node
};

然后根据id构建平衡搜索树。

每次向树中插入一个节点时，也要向平衡树中插入一个节点。然后你可以使用id快速找到节点。

Answer 2

您所说的有一个 id 字段，然后是一个与之关联的 node 指针字段，这听起来像是 hashmap（或 hashtable，或者你有什么）。

如果您不知道这是什么，那么您基本上有一个只能变大（2 的幂）的数组，其中填充了节点。当您想要添加数据时，您对键执行 散列 计算，在这种情况下，它是 id 字段。这给了你一些数字。然后你说number % size_of_array。这需要模余数来获得实际上在数组大小范围内的数组元素。假设您的数组大小是 2 的幂次方，您可以确保所有节点都被填充。

您还需要许多其他功能，您可以在某处了解它们。

现在，（或假设您已经了解哈希图）您将 id 字段用作每个节点的 key，并且每个节点的 value 指针将是指向树节点的指针。这通常相当快，除非您有很多冲突，或具有相同哈希的节点，尽管通常您不必重新哈希超过两到三次。

struct hashnode {
  void *key;  //This is the id field.
  void *value;  //This points to the tree node.
}

struct hashmap {
  uint32_t size;
  uint32_t used;

  hashnode *nodes;
};