Frage zu SkipList

Diskutiere Frage zu SkipList im Java Basics - Anfänger-Themen Bereich.
I

Individuum

Hallo zusammen,

in der Theorie hab ich SkipList gut verstanden und meine Frage behandelt auch nur einen kleinen Teil davon.

Leider muss ich es laut Aufgabenstellung, aber seht selbst:

Main Methode:
Java:
public static void main(String[] args) {

    List<Integer> daten = Arrays.asList(1,3,6,7,12,14,21,34,36,37);

    //Die SkipList muss irgendwie die Datenstruktur der List speichern können

    SkipList list = new SkipList();

    list.addAll(daten); //Wegen der addAll Methode können wir es speichern

    System.out.printf("test get(5) should be:14 is:%d\n",list.get(5));
Java:
package Vorlage;

import java.util.*;

public class SkipList implements Collection<Integer> {


    /**
     * Returns the value at the specified position
     *
     * @param index
     * @return
     */
    public Integer get(int index) {
        return null;
    }
Ja ich weiß der Code geht noch weiter, aber für meine Frage brauch ich nur den kleinen Ausschnitt.

Also: Wie kann ich die get-Methode aus der Klasse SkipList schreiben ohne ihr eine ArrayList etc zu übergeben.
Ich habe ja in meiner Main Klasse ein SkipList Obj erzeugt und durch die addAll Methode ihm die Werte aus meiner ArrayList übergeben.
Wie kann jetzt die Zahl an der übergebenen index Position "getten".

Liebe Grüße
 
J

JustNobody

Also bei der SkipList ist es doch so, dass du, wenn du ein Element suchst, auf einer Ebene immer weiter gehst, bis da ein Element referenziert wird, das größer ist. Aber jetzt suchst du nicht nach einem Key sondern du willst das n-te Element. Dazu gehst du direkt von Ebene zu Ebene und nutzt direkt die erste Referenz und das, bis Du beim I-ten Element bist.

https://www.geeksforgeeks.org/skip-list-set-3-searching-deletion/ erläutert das Suchen mit skip, aber die Zeichnungen dort helfen evtl. etwas. Du bleibst also immer direkt bei der ersten Referenz in der Liste der Referenzen auf jeder Ebene und so überspringst du keine Ebene,

Hoffe das war halbwegs verständlich.
 
I

Individuum

Ja, war es. Dankeschön.
Ich hab jetzt halbwegs guten Code zusammen nur hab ich noch Probleme mit meinem ersten Level der SkipList (hab nur das 0te Level und das 1ste Level).
Mein erstes Level soll nur 4 Elemente enthalten um die Suche dementsprechend zu beschleunigen. Heißt sobald ein neues Objekt hinzugefügt wird, muss dieses nach oben kopiert werden. Das funktioniert natürlich wunderbar bis zum 4ten Objekt, jedoch weiß ich nicht wie ich danach über die Liste iterieren soll und ein Element löschen soll. Hoffe das war verständlich. Hier mein Code:

Java:
Neighbour head;
int counter = 0;

class Neighbour {
   T content;
   Neighbour next;
   Neighbour down;
   int level;

   Neighbour (T x){
      content = x;
      next = null;
      level = 0;
   }
}
@Override
   public String toString () { //Für die obere: Ich füge nur etwas an wenn das level
    String output = "head";
    Neighbour hilfsvariable;
    hilfsvariable = head;
    if (head == null) {
        return "";
       }
    else {
           while (hilfsvariable.next != null) {
               output += " " + hilfsvariable.content;
               hilfsvariable = hilfsvariable.next;
           }
           if (hilfsvariable.next == null) {
               output += " " + hilfsvariable.content + " null";
           }
       }
    return output;
   }

/**
* Insert an element at the end of the list.
*
* @param
*/

public boolean add(T test) {
   Neighbour newNeighbour = new Neighbour(test);
   Neighbour upNeighbour = new Neighbour(test);
   //upNeighbour.level = 1;
   if (head == null) {
      head = newNeighbour;
      upNeighbour = head;
      upNeighbour.down = head;
           upNeighbour.level = 1;
           return true;
   }
   else {
           counter++;
      newNeighbour.next = null;
      Neighbour previous = head;
      while (previous.next != null) { //Aber previous.next ist doch immer null!
         previous = previous.next;
      }
      previous.next = newNeighbour; //Also die 2,3,4
      System.out.println("Eingefügt " + newNeighbour.content);


      //Wie kann ich Sachen rauslöschen?
      if (counter <= 4) {
               //Dieselbe Datenstruktur
               upNeighbour.next = null;
               Neighbour upprevious = head;
               while (upprevious.next != null) {
                   upprevious = upprevious.next;
               }
               previous.next = newNeighbour;
               System.out.println("Eingefügt oben " + newNeighbour.content);
               return true;
           }
      // Wie kann ich über eine SkipList itterieren und ein Objekt finden?
           if (this.size() > 4) {
              
           }
           return true;
   }
}

Liebe Grüße
 
J

JustNobody

Also das musst Du Dir nur einmal überlegen. Wichtig sind ja die Querverbindungen. Was muss genau gemacht werden?

Du hast z.b:
(Base List, die vier Ziele der Index List sind mit ( ) markiert)
-> (10) -> (20) -> (30) -> (40) -> NULL
in der liste und die Index-Liste zeigt auf alle Elemente.

Nun soll die 25 eingefügt werden. Also musst Du erst einmal schauen, wo in der Base List das eingefügt werden muss. Dazu gehst Du über die Index List bis da der des nachfolgenden Index-Werter zu groß ist oder es keinen nachfolgendes Index-Element gibt.
Also gehst Du über die Index Liste, bis du bei der 20 bist. Der nachfolgende Index Eintrag verweist auf die 30 und ist zu groß! Dann gehst Du in der Base-List weiter. Und nach der 20 kommt die 30, also wird die 25 nach der 20 eingefügt:
-> (10) -> (20) -> 25 -> (30) -> (40) -> NULL

Das ist noch ok. Ich habe jetzt nicht die Anforderung im Kopf bezüglich der Index List - sollen die Bereiche ungefähr gleich groß bleiben? Dann schauen wir uns noch den nächsten Fall an: Wir fügen die 27 ein:
Also Index Liste durchgehen: Erster "Nachfolge-Index ist 10, also weiter.
Nächster ist 20, also weiter.
Dann die 30, ist größer, also gehen wir bei der 20 in die Base List und fügen da ein:

-> (10) -> (20) -> 25 -> 27 -> (30) -> (40) -> NULL
Die Größe bei 20 ist jetzt zu groß. Jetzt wird es aber komplex, denn ich muss schauen, wie ich das anpassen kann.
Die Größen der Teillisten (von index aus gesehen) sind 1 3 1 1
Beim Einfügen nehme ich das kleinste Element das am nächsten zu dem Maximum ist:
Also bei 1 3 1 1 ist das erste Element das erste, kleinste, also das mache ich um eins Größer: Dazu verschiebe ich das nachfolgende um eins: Also einfach den nachfolgenden Index Eintrag um eins verschieben.
-> (10) -> 20 -> (25) -> 27 -> (30) -> (40) -> NULL
Damit haben wir die Größen 2 2 1 1 und sind damit im grünen Bereich.
Wären die Größen 1 1 1 3 gewesen, dann wäre das drittletzte Element vergrößert worden ...

Sonderfälle können sein, dass z.B. das erste Element verkleinert oder das letzte vergrößert werden muss.
Dabei muss man in ein Index-Element rein und bis zum letzte Element des Bereiches durchgehen. Denn das muss ich dann ja für den Index verwenden.

Das kann man sich alles einmal aufmalen um das dann zu behandeln.
 
mihe7

mihe7

Ich würde die Überlegungen etwas anders anstellen. Wie groß darf eine Subliste höchstens werden?

Sei n die Anzahl aller Elemente nach dem Einfügen, d. h. n > 0.

1. Fall: n ist ein Vielfaches von 4, dann gibt es ein k mit n=4k. Dann müssen alle Sublisten die gleiche Größe k besitzen. Andernfalls gäbe es zwei Sublisten mit den Größen x > k und y < k und damit x-y>1.

2: Fall: n ist kein Vielfaches von 4. Dann gibt es ein k mit 4(k-1) < n < 4k <=> k-1 < n/4 < k, also k = ceil(n/4) = [(n+3)/4] (wobei [] die Gaußklammern sind). Dann darf keine Subliste größer als k sein.

Zusammengefasst gilt, dass eine Subliste nach dem Einfügen nicht größer sein darf als [(n+3)/4].

Es kann also sofort festgestellt werden, ob eine Reorganisation der Indexliste erfolgen muss. So wird niemals eine Reorganisation notwendig, wenn in eine Liste mit einem Vielfachen von 4 an Elementen eingefügt wird.

Da die Größe der Indexliste konstant ist, kann eine vollständige Reorganisation in konstanter Zeit durchgeführt werden.

Wenn ich mich nicht vertan habe, dann lauten die Indizes:
Code:
ix[0] = bl[0]
ix[1] = bl[k]
ix[2] = bl[2k]
ix[3] = bl[(2k+n+1)/2]
Fertig :)

Auf die Indizes kommt man z. B. mit folgenden (evtl. an der ein oder anderen Stelle zu komplizierten) Überlegungen:

Da es nur eine Subliste geben kann, die die Bedingung verletzt, muss auch nur mit einer anderen Subliste ausgeglichen werden. Die beiden Sublisten haben danach die maximal erlaubte Länge k. Somit können die ersten drei Elemente der Indexliste sofort mit den Elementen 0, k und 2k der Basisliste belegt werden, da die beiden dadurch begrenzten Sublisten eine Länge von jeweils k haben, zusammen also 2k.

Wie sieht es mit dem Rest aus? Es verbleiben n-2k Elemente, die auf 2 Sublisten verteilt werden müssen. Ist n-2k gerade, dann ist (n-2k)/2=n/2-k=[n/2]-k eine natürliche Zahl, so dass die beiden Sublisten die gleiche Anzahl an Elementen erhalten. Ansonsten ist n-2k ungerade und eine Liste erhält [n/2]-k und die andere [(n+1)/2]-k Elemente.

Insgesamt können wir der dritten Liste also eine Länge von [(n+1)/2]-k Elementen geben und somit den Index auf 2k+[(n+1)/2]-k = k+[(n+1)/2]=[(2k+n+1)/2] festlegen.
 
Thema: 

Frage zu SkipList

Passende Stellenanzeigen aus deiner Region:
Anzeige

Neue Themen

Anzeige

Anzeige
Oben