Question

我现在有一个工作实现，它映射范围的键，如下所示：

class Range {
public:
    Range(int from, int to = -1) : _from(from), _to( to >= 0 ? to : from) {}
    bool operator < (const Range& item) {
        return _to < item._from;
    }
    bool operator == (const Range& item) {
        return item._from >= _from && item._to <= _to;
    }
private:
    int _from, _to;
};

typedef std::map<Range, MappedType> my_map_type;

这件事很酷我可以这样做：

my_map_type m;
m[Range(0, 20)] = Item1;
m[Range(30,40)] = Item2;

my_map_type::iterator it = m.find(15);
assert(it->second == Item1);
it = m.find(40);
assert(it->second == Item2);
it = m_find(25);
assert(it == m.end());

但我需要比 std :: map 更快的地图实现。插入可以很慢，但发现必须非常快。试过 boost :: unordered_map ，但我无法使用 Range 类（虽然我已经为Range对象实现了 boost :: hash_value ）。查找不返回任何内容（查找时，运算符== 甚至不会被调用，我觉得很奇怪）

想法？

Answer 1

您无法使用哈希表执行此操作，operator==的定义无法与哈希函数兼容：在代码Range(10, 20) == Range(15, -1)中，哈希函数无法返回相同的哈希。

通常，哈希和相等必须兼容：x == y必须暗示hash(x) == hash(y)。当然反过来也不正确。

所以你需要一些基于比较的结构，比如基于树的map。您可以定义一个正确的相等比较器，而不是使用可能会给您带来问题的损坏的operator==，并使用map::lower_bound来完成您正在尝试的操作。

如果它太慢，您可以使用已排序的向量并使用std::lower_bound。搜索时间是O（log n），它与std::map渐近相同，但实际上更快（没有指针追逐，更好的位置）。但是它具有线性更新（插入/删除）时间。

否则你可能想看一下专门的结构，比如interval trees，但它们没有在STL中实现（可能是Boost？）。

无论如何，隐式Range(int)构造函数具有误导性并且可能有害。您应该将其声明为explicit并使用find(Range(40))代替find(40)。

Answer 2

无论是使用std::map还是使用任何其他容器，您尝试执行的操作都无效。您的operator <和operator ==与这些运营商的传统要求不符：

如果a == b和a == c，那么b == c：在您的情况下，[1,2] == [0,100]和[98,99] == [0,100]，但显然是[1,2] != [98,99]。
如果a < b为真，则b < a为假：在您的情况下，[2,4] < [1,3]为真，但[1,3] < [2,4]也为真。

因此，在某些情况下，您的std::map实施也会失败。

不仅如此，std::map只返回一个范围，而可以预期给定的项目可能在地图的多个范围内。

如果您可以安全地假设没有任何范围重叠，那么仅根据from值对范围进行排序，使用upper_bound提取范围小于from的范围您要查找的值，并与该范围的to进行比较，以确定它是否是实际匹配。

Answer 3

您正在使用std :: map＆lt;＆gt;通常实现为红黑树。 boost :: multi_index容器还提供基于红黑树的容器，但是带有压缩节点（小于指针的大小），所以它会比std :: map＆lt;＆gt;更快。由于工作量较小。

另一个选择是使用哈希，这样当你没有哈希冲突时，有些人会查找O（1）。

C ++中的快速地图实现

3 个答案: