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baptismOfTime
V2EX  ›  程序员

一棵关于树节点变色的问题,欢迎感兴趣的大佬们讨论

  •  1
     
  •   baptismOfTime · 2023-02-16 17:04:45 +08:00 · 1794 次点击
    这是一个创建于 645 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
    • 有许多颗不断生长的树 千万级结点,百级的深度

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    • 某些结点会自身变色导致其子孙节点受影响变为相同的颜色 如 Node2_2 、Node3_2 自身变色 导致其子孙全部跟随变色

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    • 受父结点影响已经变色过的子孙节点有可能会再度变色,如 Node4_2

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    • 节点也有可能失色 如 Node2_2 、Node4_2 失色后恢复其原本或继承自上级的颜色

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    • 请教一下大家,有什么方案能在快速查询节点颜色的基础上,对变色和失色也有较好的性能
    第 1 条附言  ·  2023-02-16 18:35:24 +08:00
    原谅我没表达清楚,这些节点和颜色属性要持久化保存并支持事务级别(可以非强一致性)的变色&失色操作
    19 条回复    2023-02-17 17:47:12 +08:00
    seawing
        1
    seawing  
       2023-02-16 17:10:42 +08:00
    树配一个 hash 表?
    MoYi123
        2
    MoYi123  
       2023-02-16 17:16:03 +08:00   ❤️ 2
    可以参考 线段树的懒标记 的做法
    zhy0216
        3
    zhy0216  
       2023-02-16 17:29:34 +08:00 via Android
    没什么好优化的吧 本来这个查询就只有 log ( n )的复杂度
    tool2d
        4
    tool2d  
       2023-02-16 17:30:16 +08:00
    可以考虑多根节点。比如 Node3_2 有两个父节点,即属于 Node2_1 ,又属于红色节点。
    JasonLaw
        5
    JasonLaw  
       2023-02-16 17:37:10 +08:00 via iPhone
    我觉得你应该说明“不同操作发生的次数”,这会影响最佳方案。
    baptismOfTime
        6
    baptismOfTime  
    OP
       2023-02-16 18:22:07 +08:00
    感谢各位回复,千万级别的节点 需要持久化各个节点的颜色和位置属性,查询操作大概有 3-4k 的 qps ,变色和失色频率比较低,tps 在 20 以内
    baptismOfTime
        7
    baptismOfTime  
    OP
       2023-02-16 18:30:37 +08:00
    棘手的地方在于每次变色和失色要考虑到向根 /子级追溯十几个层级、几万个节点的数据;有没有熟悉 neo4j 的大佬,请教一下在这种场景里把颜色当做边,节点当顶点,查询节点颜色实现为用边查询受关联影响的直接顶点属性,但是节点变色和失色的场景下会进行大量的边修改 这个理论上能否可行?
    airwalkers
        8
    airwalkers  
       2023-02-16 18:37:01 +08:00
    节点配一个时间戳,查询节点到跟路径上最新时间戳的颜色
    zhy0216
        9
    zhy0216  
       2023-02-16 20:14:37 +08:00
    想到一个 O ( log K ) 的办法 K 是节点上有颜色的 node
    首先构造 id, id 是这个树在这一层的排序的 index 每多一层 加一个“-” 区分
    比如 root 节点是 0
    Node2_1 是 0-1

    然后用字典树把这个每一层的 id 和颜色记录下来
    当查询一个新的 node 的时候 就是查询字典树中的值 (最大前缀)
    Maboroshii
        10
    Maboroshii  
       2023-02-16 20:26:36 +08:00
    给每个节点加一个日志,记录主动变色的历史。 子节点递归查找父节点的日志。 子节点的变色时间在父节点变色时间之前,那么和父节点同色,否则保持自己的颜色?
    wlsnx
        11
    wlsnx  
       2023-02-16 21:00:01 +08:00
    用一个 hash 表存到节点的指针,这样就可以快速找到这个节点,然后只有两种情况:节点本身有颜色,返回这个颜色;节点没颜色,向上找第一个有颜色的父节点。增加、删除、移动节点时要同步更新 hash 表。
    Nazz
        12
    Nazz  
       2023-02-16 21:13:31 +08:00 via Android
    更新的时候只更新本节点颜色,记录下操作序列号(单调递增); 获取节点颜色需要递归到根节点,取最大序列号节点的颜色. 更新 O(1), 查找 O(logN)
    robbaa
        13
    robbaa  
       2023-02-16 21:41:11 +08:00
    其实,主要是无限层级遍历问题。
    分享 2 个方案,一个是看来的,另外一个算是改进,好不好不好说。

    方案一:
    每个节点 4 个属性:
    id:编号
    name:名称
    parent:父节点编号
    left:左子节点排序编号
    right:右边子节点排序编号

    1. 先构建树
    2. 然后按照,先序遍历对每个节点的 left 、right 设值,每次加 1.
    robbaa
        14
    robbaa  
       2023-02-16 21:41:23 +08:00
    大致如下:
    root: 0,25
    node2_1:1,18
    node3_1:2,3
    node3_2:4,15
    node4_1:5,8
    node5_1:6,7
    ndoe4_2:9,14
    node5_2:10,11
    node5_3:12,13
    node3_3:16,17
    node2_2:19,22
    node3_4:20,21
    node2_3:23,24

    需求 1:查询某节点下所有节点
    select * from nodes where left > {left} and right < {right}

    需求 2:查询某元素上级节点
    select * from nodes where left < {left} and right > {right} order by left ASC

    缺陷代价:
    元素的添加与删除,都会导致大量 left 、right 值的更新。
    robbaa
        15
    robbaa  
       2023-02-16 21:41:38 +08:00
    方案二:
    基于方案一改良,把 left 和 right 的值换成 float 或 double ,不再递增只保证数值增加的。
    新增元素,用两侧兄弟元素 right(leftNodeRight)与 left(rightNodeLeft)的值去计算新节点的 left 、right 。
    left=(rightNodeLeft-leftNodeRight)/4+leftNodeRight
    right=rightNodeLeft - (rightNodeLeft-leftNodeRight)/4

    计算公式不一定,只要能保证有“足够空间”都可以,定时做好“空间”回收就行。
    aragakiyuii
        16
    aragakiyuii  
       2023-02-16 23:03:17 +08:00
    左右值
    xiangyuecn
        17
    xiangyuecn  
       2023-02-17 00:46:51 +08:00
    你看到的不一定是真的

    所以,完全可以作假,前端视觉欺骗,点一下搞个几秒的动画

    比如转个 5 秒的圈,夸张点,几百万人同时操作,都在那转圈迷惑一下,服务器将变更收集起来,几秒内只实际计算更新一次,随便搞
    CapNemo
        18
    CapNemo  
       2023-02-17 17:45:41 +08:00
    1. 删除颜色操作可以视为染成父节点颜色
    2. 指定合适的遍历顺序时,树可以用数组表示
    3. 因此应当搜索区间染色问题
    CapNemo
        19
    CapNemo  
       2023-02-17 17:47:12 +08:00
    @CapNemo 建议使用动态开点线段树
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