二进制搜索ArrayBuffer

Posted 2023-01-07

所以，我有一个ArrayBuffer [Signal]，其中每个Signal都有一个时间戳（数组按此时间戳排序）。我想二进制搜索并返回一定范围内的信号的Seq [Signal]。现在它完成了线性搜索，主要是因为我来自Java，而且我是Scala的新手。这是最好的方法吗？

这是代码：

private def getSignalsFromCache(mapId: String, mac: String, startTime: Long, endTime: Long): Seq[Signal] = 

val signals = getCache(VehicleWithMap(mapId, mac))
val result: ArrayBuffer[Signal] = new ArrayBuffer[Signal]()

if (signals.isEmpty) 
  return signals


var startIndex: Int = 0
if (startTime > signals.head.timestamp) 

  while (startIndex < signals.size && signals(startIndex).timestamp < startTime) 
    startIndex += 1
  


var finished: Boolean = false
var currentIndex = startIndex
while (!finished && currentIndex < signals.size) 
  val timestamp = signals(currentIndex).timestamp
  if (timestamp > endTime) 
    finished = true
  
  else 
    result += signals(currentIndex)
  
  currentIndex += 1

result

答案

您可以使用“搜索”进行二分查找。

import scala.collection.Searching._

val signalWithLowerBoundTimestamp = ???
val signalWithUpperBoundTimestamp = ???
val lower = signals.search(signalWithLowerBoundTimestamp)(
    Ordering.by(_.timestamp)).insertionPoint
// If the upper bound is an exact match, add one
// to make sure it's included in the slice.
val upper = signals.search(signalWithUpperBoundTimestamp)(
    Ordering.by(_.timestamp)) match 
  case Found(i) => i + 1
  case InsertionPoint(i) => i

val result = signals.slice(lower, upper)

另一答案

你可以使用dropWhile和takeWhile。 这样，您可以保存所有可变性和迭代。

注意：这仍然是线性的，但它在Scala中更具功能性和更常见。

private def getSignalsFromCache(mapId: String, mac: String, startTime: Long, endTime: Long): Seq[Signal] =
  getCache(VehicleWithMap(mapId, mac)
    .dropWhile(_.timestamp < startTime)
    .takeWhile(_.timestamp <= endTime)

（确保先测试它，你可能需要根据条件进行一些测试）。

另一答案

我不知道scala，但这里是一个二进制搜索，你可以比较更多功能风格的答案。我不认为它有任何耻辱。请注意，对结束索引进行二进制搜索没有任何好处，因为您还是必须复制元素：

private def getSignalsFromCache(mapId: String, mac: String, startTime: Long, endTime: Long): Seq[Signal] = 

    val signals = getCache(VehicleWithMap(mapId, mac))

    var startIndex: Int = 0
    var endIndex: Int = signals.size

    while(startIndex<endIndex) 
        var testIndex: int = startIndex + (endIndex-startIndex)/2
        if (signals(testIndex).timestamp < startTime) 
            startIndex = testIndex + 1
         else 
            endIndex = testIndex
        
    

    while(endIndex < signals.size && signals(endIndex).timestamp <= endTime) 
        endIndex = endIndex + 1
    
    signals.slice(startIndex, endIndex)

请注意，我最后在timestamp == endTime中包含了信号，因为这就是你所做的......这使得界面有点奇怪。通常这样的方法会被写成用startTime <= timeStamp < endTime返回信号，所以也许你想考虑改变它。