Question

在容器上，位置访问操作 ^†的定义看起来像什么，对我来说，std::vector似乎很简单， std::deque，std::list和std::forward_list。也就是说，访问集合中的第k ^th个元素包括获取存储在第k ^th个位置的元素。 在集合中 ^X。

例如，表达式vec[k-1]访问k中的std::vector ^th，而*std::next(lst.begin(), k-1)对应于其std::list

但是，当涉及到std::set或std::unordered_set之类的关联容器时，我不清楚是在谈论位置访问操作实际上是有道理的，因为我找不到在这种容器中确定任意位置k ^th的简单方法。

但是，我们仍然可以按照上面显示的std::list示例进行操作，即，将迭代器带到关联容器的“第一个”元素（例如，成员函数{{1返回的迭代器） }}），然后将迭代器向前移动 k-1 次（例如，借助begin()）。

我注意到容器std::next()，std::vector，std::deque和std::list都是使用 linear 数据结构实现的，而{通常不是实现为二叉树的{1}}不是。因此，也许这个问题与容器实现的基础数据结构的 linearity 有关。

是否有任何方法可以清楚地定义关联容器的位置访问操作的语义？还是这样的访问操作不适用？

^†请勿混淆 search 和 access 操作。在搜索操作中，您要在集合中寻找具有给定键的元素。

^X这与执行所需的运行时间无关（例如，std::forward_list是线性的，而不是std::set是恒定的时间）或是否存在没有专用的成员函数（例如，std::list中缺少下标运算符）即可实现。

Answer 1

您提到的容器类别之间的最大区别是，第一个是 sequence 容器，其中容器的用户明确确定放置元素的位置，而第二个容器是关联容器，其中根据元素的某些属性隐式确定结果顺序，从而可以通过键（std::map / std::unordered_map）/值（std::set来访问它们/ std::unordered_set）。

这并不意味着按这样的容器中的“位置”访问是没有用的-因为std::set保持其元素排序，第k个项位于std::set中是集合中第k个^th个最小元素（尽管实际上我无法想到按位置访问std::unordered_set的任何目的-哈希通常不会产生任何特别有用的ordering ¹）。

除了这种概念上的区别，在访问std::list的第k 个元素与在std::set上进行相同操作之间，在操作上没有太大的区别-在在这两种情况下，容器都不“本地”支持该操作（例如，容器不支持O（1）随机访问），并且您必须一次将其遍历一个元素。即使在幕后，走诸如std::set或std::map通常采用的二叉树与跟踪链接列表（例如std::list中的链接）也没有什么不同。 / p>

如果std::hash是一个加密哈希，将原始数据“白化”，则在“访问随机排列的某些元素”方面可能有些微不足道，但是std::hash仅需要在类型范围内分布良好，例如整数are often hashed as themselves-不是特别有趣的排列。

Answer 2

正如您为列表所指出的那样，可以定义第k ^th个元素，该元素由指针所指向，该指针位于指向k ^{th-1的指针旁边}元素。

您还会注意到，在数论中，数字也被定义为序列： 1是0旁边的数字，2是1旁边的数字，等等...

因此，人们可以通过指向容器元素及其下一个操作的指针以及通过+1操作指向自然数的结构，来形成结构的同构：

p0:=begin()                               O
  |next                                   |increment
p1:=next(begin())   --isomorphic to-->    1:=increment(0)
  |next                                   |increment
p2:=next(next(begin()))                   2:=increment(increment(0))
  .                                       .
  .                                       .

此同构可用于任何容器，只要它们提供开始指针即可。因此，出于位置概念的考虑，任何STL容器都是等效的。

从概念上了解容器上的位置访问操作

2 个答案: