Question

我正在使用unordered_map容器表示对称的稀疏矩阵。这是因为我不需要计算所有位置，并且可以将坐标用作 key 来进行快速数据检索。我的地图如下：

typedef std::size_t coord1D;
typedef std::pair<coord1D,coord1D> coord2D;
struct pair_hash {
    template <class T1, class T2>
    std::size_t operator() (const std::pair<T1, T2> &pair) const {
        return std::hash<T1>()(pair.first) ^ std::hash<T2>()(pair.second);
    }
};
typedef std::unordered_map<coord2D, std::shared_ptr<double>, pair_hash> my_map;

问题是，每次定义键值时，由于矩阵的三角形性质，我需要为两个键（ eg 。ij和ji对）提供相同的值这代表，所以：

my_map example;
example [std::make_pair(0,1)] = std::make_shared<double> (0.5);
example [std::make_pair(1,0)] = std::make_shared<double> (0.5);

我正在考虑使用便利函数（因为此处不能覆盖operator=）是为了避免代码冗余，但是我也想知道是否有一种更有效的方式来处理此任务。我认为使用的容器是最好的容器（因为不需要unordered_multimap。

Answer 1

在unordered_map的typedef上构建矩阵类型似乎没有提供很好的封装。当然，乍看之下，这似乎提供了非常精简的解决方案。但是最后，operator=的问题是这种构造如何与open/close principle冲突的完美例证。

因此，我的建议是将基础数据结构包装在一个类中以改善封装（为简单起见，我使用double而不是共享指针）：

using coord1D = std::size_t;    // time to forget about typedef ? 
using coord2D = std::pair<coord1D,coord1D>;
struct pair_hash {
    template <class T1, class T2>
    std::size_t operator() (const std::pair<T1, T2> &pair) const {
        return std::hash<T1>()(pair.first) ^ std::hash<T2>()(pair.second);
    }
};
class matrix {
    std::unordered_map<coord2D, double, pair_hash> m; 
public: 
    auto& operator[] (pair<int,int> p) { 
        if (p.first>p.second)
            p = make_pair(p.second, p.first);
        return m[p];
    }
};

在这种情况下，您可以将参数转换为operator[]，以便通过设计使矩阵变为三角形，从而避免了冗余代码和冗余存储。

演示：

matrix m;
m[make_pair(1,5)] = 27.2;
cout << m[make_pair(1,5)]<<" "<<m[make_pair(5,1)]<<endl;

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当然，更好的方法是定义一个通用矩阵，并将其派生为一个专门的三角矩阵，在该矩阵中进行坐标转换。

一种使用unordered_map表示对称稀疏矩阵的有效方法

1 个答案: