将元素插入到有序向量中的最有效方法是什么？

Posted 2021-04-21

我有一个排序的v: Vec<EventHandler<T>>，我想在保持排序的同时插入一个元素。最有效的方法是什么？ Rust似乎没有内置的方法来做到这一点。

EventHandler<T>如下：

struct EventHandler<T: Event + ?Sized> {
    priority: i32,
    f: fn(&mut T),
}

由于排序的工作方式，使用O(n log n) time complexity and 2*n allocation cost进行插入和排序效率低下。

答案

该任务包括两个步骤：使用binary_search查找插入位置并使用Vec::insert()插入：

match v.binary_search(&new_elem) {
    Ok(pos) => {} // element already in vector @ `pos` 
    Err(pos) => v.insert(pos, new_elem),
}

如果要在向量中允许重复元素，从而希望插入已存在的元素，则可以将其写得更短：

let pos = v.binary_search(&new_elem).unwrap_or_else(|e| e);
v.insert(pos, new_elem);

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但是：请注意，这具有O（n）的运行时复杂性。要插入到中间，向量必须将插入位置右侧的每个元素向右移动。

因此，您不应该使用它将多个元素插入到矢量中，该矢量的大小不小。特别是，您不应该使用此方法对矢量进行排序，因为此插入排序算法在O（n²）中运行。

在这种情况下，BinaryHeap可能是更好的选择。每个插入（push）的运行时复杂度仅为O（log n）而不是O（n）。如果你愿意，你甚至可以将它转换成Vec的排序into_sorted_vec()。您也可以继续使用堆而不是转换它。