将数据存储在有效的数据结构中，以便快速搜索

Question

在一次采访中，有人问我给你两个对象，学生和课程，它们之间存在多对多关系。一个学生可以注册不止一门课程，也可以有很多学生注册一门课程。设计一个有效的数据结构来存储这些数据，记住搜索的时间复杂度应该是最佳的。可以搜索单个课程注册的学生列表，也可以搜索单个学生注册的课程列表。

我回答说我们可以使用两个 HashMap，一个用于 StudentName -> Course List Lookup，另一个用于 Course Name -> Student List Lookup。对于这两种情况，搜索都将在 O(1) 中进行。

缺点：你会占用大量内存，如果学生的课程发生变化，你需要记账（你必须更新课程名称映射中的条目）。但这不是问题所在，我猜搜索不会比 O(1) 更好。

你能告诉我什么是最好的数据结构吗

Answer 1

如果您不需要范围查找（例如，“返回所有学生访问过的名称以“B”开头的课程），提供的数据结构是理想的。唯一可以改进的是替换List HashSet 以使更新/删除操作也在保证的 O(1) 中运行。

Map<Student, Set<Course>> studentsToCources;  // HashMap, HashSet
Map<Course, Set<Student>> coursesToStudents;  // HashMap, HashSet

当然，这些映射必须封装在某个类中，该类的职责是对调用者透明地对两个映射执行操作。