如何创建一个C ++映射容器,其中键是值的一部分?

问题描述 投票:13回答:4

我想存储一堆键值对象,但值对象本身(及其对它的引用)知道它的键。我还想在只给出密钥的情况下有效地查找这些对象。

class SomeObject
{
private:
    //String or integer. int seem cheap enough to duplicate with std::map, but
    //strings seem pretty expensive when there may be thousands of objects in existence.
    //Reference/Pointer to key is fine
    const SomeOtherObject key;
    ...other stuff...
public:
    ...methods, some of which use the key in some way...
};
  • 的std ::地图 似乎要求存储是std :: pair,这样值就无法访问密钥。如果值包含密钥,则需要重复该密钥。 实际上并不强制执行值内部的键不会以某种方式更改
  • 的std ::设为 看起来是一个非常好的解决方案,使用自定义比较方法按键提供唯一性,直到您意识到它使您的整个值成为常量,而不仅仅是关键字段。
  • std :: vector(或其他数组/列表之类的解决方案) 可以使用线性搜索,或者如果项目保持排序二进制搜索。但是我怀疑这在性能方面并不是最优的,并且需要额外的某种层才能真正实现所需的行为。
c++ dictionary stl containers
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C ++ 14 std::set::find非键搜索

正如在http://en.cppreference.com/w/cpp/container/set/find上提到的,C ++ 14增加了两个新的find API:

main.cpp中

template< class K > iterator find( const K& x );
template< class K > const_iterator find( const K& x ) const;

允许你这样做:

#include <cassert>
#include <set>

class Point {
    public:
        // Note that there is _no_ conversion constructor,
        // everything is done at the template level without
        // intermediate object creation.
        //Point(int x) : x(x) {}
        Point(int x, int y) : x(x), y(y) {}
        int x;
        int y;
};
bool operator<(const Point& c, int x) { return c.x < x; }
bool operator<(int x, const Point& c) { return x < c.x; }
bool operator<(const Point& c, const Point& d) {
    return c.x < d;
}

int main() {
    // std::less<> because of:
    // https://stackoverflow.com/questions/20317413/what-are-transparent-comparators
    std::set<Point, std::less<>> s;
    s.insert(Point(1, -1));
    s.insert(Point(2, -2));
    s.insert(Point(0,  0));
    s.insert(Point(3, -3));
    assert(s.find(0)->y ==  0);
    assert(s.find(1)->y == -1);
    assert(s.find(2)->y == -2);
    assert(s.find(3)->y == -3);
    // Ignore 1234, find 1.
    assert(s.find(Point(1, 1234))->y == -1);
}

在Ubuntu 16.10上测试,g++ 6.2.0,用:

g++ -std=c++14 -Wall -Wextra -pedantic -o main.out main.cpp
./main.out

使用自定义类而不是less<>

这使得事情更加明确,并允许您为每个类编写多个比较器:

#include <cassert>
#include <set>

class Point {
    public:
        Point(int x, int y) : x(x), y(y) {}
        int x;
        int y;
};

struct PointCmpY {
    // https://stackoverflow.com/questions/20317413/what-are-transparent-comparators
    typedef std::true_type is_transparent;
    bool operator()(const Point& lhs, int rhs) const {
        return lhs.y < rhs;
    }
    bool operator()(int lhs, const Point& rhs) const {
        return lhs < rhs.y;
    }
    bool operator()(const Point& lhs, const Point& rhs) const {
        return lhs.y < rhs.y;
    }
};

int main() {
    std::set<Point, PointCmpY> s;
    s.insert(Point(1, -1));
    s.insert(Point(2, -2));
    s.insert(Point(0,  0));
    s.insert(Point(3, -3));
    assert(s.find(0)->x == 0);
    assert(s.find(-1)->x == 1);
    assert(s.find(-2)->x == 2);
    assert(s.find(-3)->x == 3);
    assert(s.find(Point(1234, -1))->x == 1);
}

也可以看看


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我感觉到你的痛苦。让我发疯的是setmap总是使用相同的数据结构来实现,这是一个用密钥提取器参数化的tree值。不幸的是,标准中没有这样的东西。

如果提升可以,请使用Boost.MultiIndex来达到您的需求。看看Boost.Intrusive也是如此。


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C ++提供了mutable关键字,允许您使用第二个解决方案 - set。在项目类中将您的值声明为mutable将允许修改它,即使该项目是const。另见:Does the 'mutable' keyword have any purpose other than allowing the variable to be modified by a const function?

或者,更简单的是,为你的价值实现一个访问者,const_casts远离项目的常数。


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...但是值对象本身(以及对它的引用)知道其密钥

地图:

对象无法知道“其”键,因为可以使用不同的键将指向同一对象的指针添加到多个映射中。密钥属于地图;不是一个对象。

组:

当该成员的价值发生变化时会发生什么?你会如何强制重建索引?这就是set强制执行constness的原因。

--

您正在尝试根据其中一个成员索引给定类的项目,但您不希望复制此成员以进行索引,并且您不希望使对象成为const(我假设您确实想要使成员const)。

我会在Red-Black或AVL树之上构建它。

我对ybungalobill建议的Boost.MultiIndex不够熟悉。我不确定它的实例化代码是否复制索引成员,或者它如何处理该成员的值更改。

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