Question

我想存储一堆键值对象，但是值对象本身（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。
- 实际上并未强制执行值内部的键不会以某种方式更改
的std ::设置
- 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，直到您意识到它使整个值变为常量，而不仅仅是关键字段。
std :: vector（或其他类似/列表的解决方案）
- 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，并且需要一些额外的层才能真正实现所需的行为。

Answer 1

C ++ 14 std::set::find非关键搜索

如http://en.cppreference.com/w/cpp/container/set/find所述，C ++ 14增加了两个新的find API：

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);
}

另请参阅：Is it possible to use elements of a different type than contained in a std::set to perform search and deletion?

在Ubuntu 16.10，g++ 6.2.0上测试，并使用：

进行编译

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

使用自定义类而不是less<>

这使事情变得更加明确，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);
}

另见

按多个键索引对象：How to index and query STL map containers by multiple keys?
高效实施bimap：Is there a more efficient implementation for a bidirectional map?

Answer 2

我感觉到你的痛苦。令我生气的是set和map始终使用相同的数据结构实现，这是使用键提取器参数化的tree值。不幸的是，标准中没有这样的东西。

如果提升正常，请使用Boost.MultiIndex来达到您的需要。请看Boost.Intrusive。

Answer 3

C ++提供mutable关键字，允许您使用第二种解决方案 - set。在项目类中将您的值声明为mutable，即使项目为const，也可以对其进行修改。也可以看看： 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const_cast消除项目的常数来实现价值的访问者。

Answer 4

...但是值对象本身（及其对它的引用）知道其密钥

<强>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;不是对象。

设置：

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（我假设您我想让成员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。

如何创建一个C ++映射容器，其中键是值的一部分？

4 个答案: