Отримати індекс елемента масиву швидше, ніж O (n)

Враховуючи, у мене є ВЕЛИЧИЙ масив та значення з нього. Я хочу отримати індекс значення в масиві. Чи є інший спосіб, а не зателефонувати, Array#indexщоб отримати його? Проблема випливає з необхідності збереження величезного масиву та виклику Array#indexвеличезної кількості разів.

Після декількох спроб я виявив, що кешування індексів всередині елементів, зберігаючи структури з (value, index)полями замість самого значення, дає величезний крок у продуктивності (виграш у 20 разів).

І все-таки мені цікаво, чи існує більш зручний спосіб пошуку індексу en-елемента без кешування (або є хороша техніка кешування, яка підвищить продуктивність).

Перетворити масив у хеш. Потім шукайте ключ.

array = ['a', 'b', 'c']
hash = Hash[array.map.with_index.to_a]    # => {"a"=>0, "b"=>1, "c"=>2}
hash['b'] # => 1

Чому б не використовувати індекс або rindex?

array = %w( a b c d e)
# get FIRST index of element searched
puts array.index('a')
# get LAST index of element searched
puts array.rindex('a')

покажчик: http://www.ruby-doc.org/core-1.9.3/Array.html#method-i-index

rindex: http://www.ruby-doc.org/core-1.9.3/Array.html#method-i-rindex

Інші відповіді не враховують можливість запису, перерахованого кілька разів у масиві. Це поверне хеш, де кожен ключ є унікальним об’єктом у масиві, і кожне значення - це масив індексів, який відповідає тому, де знаходиться об'єкт:

a = [1, 2, 3, 1, 2, 3, 4]
=> [1, 2, 3, 1, 2, 3, 4]

indices = a.each_with_index.inject(Hash.new { Array.new }) do |hash, (obj, i)| 
    hash[obj] += [i]
    hash
end
=> { 1 => [0, 3], 2 => [1, 4], 3 => [2, 5], 4 => [6] }

Це дозволяє швидко шукати повторювані записи:

indices.select { |k, v| v.size > 1 }
=> { 1 => [0, 3], 2 => [1, 4], 3 => [2, 5] }

Чи є вагомі причини не використовувати хеш? Lookups є O(1)vs. O(n)для масиву.

Якщо це відсортований масив, ви можете використовувати алгоритм пошуку Binary ( O(log n)). Наприклад, розширення класу Array за допомогою цієї функціональності:

class Array
  def b_search(e, l = 0, u = length - 1)
    return if lower_index > upper_index

    midpoint_index = (lower_index + upper_index) / 2
    return midpoint_index if self[midpoint_index] == value

    if value < self[midpoint_index]
      b_search(value, lower_index, upper_index - 1)
    else
      b_search(value, lower_index + 1, upper_index)
    end
  end
end

Взявши комбінацію відповіді @ sawa та перерахованого коментаря, ви могли реалізувати "швидкий" індекс та rindex на класі масиву.

class Array
  def quick_index el
    hash = Hash[self.map.with_index.to_a]
    hash[el]
  end

  def quick_rindex el
    hash = Hash[self.reverse.map.with_index.to_a]
    array.length - 1 - hash[el]
  end
end

Якщо ваш масив має природний порядок, використовуйте двійковий пошук.

Використовуйте двійковий пошук.

Двійковий пошук має O(log n)час доступу.

Ось кроки щодо використання двійкового пошуку,

• Яке впорядкування масиву? Наприклад, це відсортовано за назвою?
• Використовуйте bsearchдля пошуку елементів або індексів

Приклад коду

# assume array is sorted by name!

array.bsearch { |each| "Jamie" <=> each.name } # returns element
(0..array.size).bsearch { |n| "Jamie" <=> array[n].name } # returns index

І все-таки мені цікаво, чи існує більш зручний спосіб пошуку індексу en-елемента без кешування (або є хороша техніка кешування, яка підвищить продуктивність).

Ви можете використовувати двійковий пошук (якщо ваш масив упорядкований і значення, які ви зберігаєте в масиві, порівняно якимось чином порівнянні). Для того, щоб працювати, ви повинні мати можливість сказати двійковий пошук, чи повинен він виглядати "вліво" чи "праворуч" поточного елемента. Але я вважаю, що немає нічого поганого в тому, щоб зберігати час indexвставки і потім використовувати його, якщо ви отримуєте елемент з того ж масиву.