Question

我正在寻找一种C ++数据结构，它允许我将对象与唯一的数值（一个键）相关联，并且在从容器中删除相应的对象之后将重新使用这些键。所以它基本上是混合地图/队列结构。我目前的实施是

std::map<size_t, TObject>

我插入这样的对象：

 size_t key = (m_Container.end()--)->first + 1;
 m_Container[key] = some_object;

它适用于我的目的（我永远不会分配超过size_t对象）;但我仍然想知道是否有一个更专业的容器，最好已经在stl或boost中，或者有一种方法可以使用另一个容器来实现这个目标。

（当然我可以，而不是在我的地图中添加最高密钥并添加一个，每次都通过地图并搜索第一个可用密钥，但这会降低从O（1）到O（n）的复杂性如果API是一个简单的

，那也很好

size_t new_key = m_Container.insert(object);

）。

有什么想法吗？

Answer 1

如果您永远不会分配超过size_t个密钥，那么我建议您只使用静态计数器：

size_t assign_id()
{
    static size_t next_id;
    return next_id++;
}

如果你想要一个不错的API：

template<class Container>
size_t insert(Container & container, TObject const & obj)
{
     container.insert(obj);
     return assign_id();
}

std::set<TObject> m_Container;
size_t new_key = insert(m_Container, object);

Answer 2

我不确定你的ID究竟是什么。碰巧，每个对象都有一个唯一的ID：它的地址！没有两个具有相同地址的不同对象，并且对象的地址在其生命周期内不会改变。

std::set<T>通常将其T值存储为较大节点的成员，而不是独立对象。但是，T子对象永远不会移动，因此它们的地址也是稳定的唯一标识符。

Answer 3

创建已删除密钥的std::set<key_type> removed_keys;。如果removed_keys不为空，则使用removed_keys中的密钥，否则创建新密钥。

Answer 4

为什么不使用矢量？

std::vector<TObject> m_Container;

size_t key = m_Container.size();
m_Container.push_back(some_object);

当然，如果您有其他使用特征，这可能完全没用。但由于你只描述了插入和键的需要（如此提取），很难给出任何其他明确的答案。但是从这两个要求中，std :: vector＆lt;＆gt;应该工作得很好。

如果你有一些其他的使用特性，例如:(元素可以删除），（我们在大块中插入元素），（我们不经常插入元素）等等，这些可能会改变人们给出的建议。

您提到要搜索未使用的元素ID。这表明您可能正在删除元素，但我没有看到任何明确的要求或用法，其中元素被删除。

查看上面的代码：

size_t key = (m_Container.end()--)->first + 1;

这不符合您的想法它也是等同的：

size_t key = m_Container.end()->first + 1;
m_Container.end()--;

帖子减量运算符会修改左值。但表达式的结果是原始值。因此，您正在应用运算符 - ＆gt;到end（）返回的值。这（可能）是未定义的行为。

参见标准：

章节：5.2.6递增和递减
后缀++表达式的值是其操作数的值。

m_Container.end()--  // This sub-expresiion returns m_Container.end()

替代：

#include <vector>

template<typename T>
class X
{
    public:
        T const& operator[](std::size_t index) const    {return const_cast<X&>(*this)[index];}
        T&       operator[](std::size_t index)          {return data[index];}
        void        remove(std::size_t index)           {unused.push_back(index);}

        std::size_t insert(T const& value);
    private:
        std::vector<T>                  data;
        std::vector<std::size_t>        unused;
};

template<typename T>
std::size_t X<T>::insert(T const& value)
{
    if (unused.empty())
    {
        data.push_back(value);
        return data.size() - 1;
    }
    std::size_t result  = unused.back();
    unused.pop_back();
    data[result]    = value;
    return result;
}

Answer 5

是否有理由要求std::map不删除键，值对？

这听起来像是过早优化的尝试。

方法是用虚拟或占位符值替换值部分。从长远来看，问题是只要密钥存在，就可以从std::map中提取虚拟值。每次访问std::map时，您都需要添加虚拟值检查。

因为您想要维护没有值的键，所以您很可能必须编写自己的容器。当客户端在没有值时访问密钥时，您将特别需要设计代码来处理这种情况。

使用标准容器和没有值对的密钥看起来没有性能提升。但是，就内存而言，可能是一个增益。您的问题会减少动态内存的碎片化;因此不必为同一个密钥重新分配内存。你必须决定权衡。

将唯一ID映射到对象的数据结构

5 个答案:

为什么不使用矢量？

查看上面的代码：

替代：