使用不同的关键字搜索数据

Searching data using different keys

本文关键字：关键字 搜索 数据      更新时间：2023-10-16

我不是C++和STL方面的专家。

我使用Map中的结构作为数据。关键是某个类别C1。我想访问相同的数据，但也使用不同的密钥C2（其中C1和C2是两个不相关的类）。

这在不复制数据的情况下可能吗？我试着在谷歌上搜索，但很难找到一个我能理解的答案。

这适用于不支持boost库的嵌入式目标。

有人能提供帮助吗？

您可以将指向Data的指针存储为std::map值，并且您可以有两个具有指向相同数据的不同键的映射。

我认为在共享数据所有权的情况下，智能指针（如std::shared_ptr）是一个不错的选择：

#include <map>       // for std::map
#include <memory>    // for std::shared_ptr
....
std::map<C1, std::shared_ptr<Data>> map1;
std::map<C2, std::shared_ptr<Data>> map2;

可以使用std::make_shared()来分配Data的实例。

不在标准库中，但Boost提供boost::multi_index

两个不同类型的键

我必须承认我看错了一点，并没有真正注意到你想要两个不同类型的键，而不是值。不过，解决方案将基于以下内容。其他答案几乎都是需要的，我只想补充一点，你可以制作一个通用的查找函数：（C++14 ish伪代码）。

template<class Key> 
auto lookup (Key const& key) { }

并将其专门用于您的密钥（可以说比SFINAE更容易）

template<>
auto lookup<KeyA> (KeyA const& key) { return map_of_keys_a[key]; }

CCD_ 7也是如此。

如果您想将其封装在一个类中，一个明显的选择是将lookup更改为operator[]。

类型相同但值不同的键

想法1

我能在60秒内想到的最简单的解决方案：（最简单的意思是应该认真思考）。我也会默认切换到unordered_map。

map<Key, Data> data;
map<Key2, Key> keys;

通过data[keys["multikey"]]访问。

这显然会浪费一些空间（复制Key类型的对象），但我假设它们比Data类型小得多。

想法2

另一种解决方案是使用指针；那么复制的唯一成本是一个（智能）指针：

map<Key, shared_ptr<Data>> data;

只要至少有一个键指向Data的对象，它就会是活动的。

在这种情况下，我通常使用非拥有的指针。我将数据存储在一个向量中：

std::vector<Data> myData;

然后我将指针映射到每个元素。不过，由于指针可能会因为矢量的未来增长而无效，因此在这种情况下，我将选择使用矢量索引。

std::map<Key1, int> myMap1;
std::map<Key2, int> myMap2;

不要向客户端公开数据容器。将元素的插入和移除封装在特定的函数中，这些函数到处插入，到处移除。

Bartek的"创意1"很好（尽管没有令人信服的理由更喜欢unordered_map而不是map）。

或者，您可以使用std::map<C2, Data*>或std::map<C2, std::map<C1, Data>::iterator>来允许在一次C2关键字搜索后直接访问Data对象，但您需要更加小心，不要访问无效（已擦除）的Data（或者更准确地说，从任何其他用户的角度来看，从两个容器原子地访问erase）。

一个或两个map也可以移动到shared_ptr<Data>，如果这对所有权有帮助的话，另一个可以使用weak_ptr<>。（这些都在C++11标准中，否则显而易见的源代码boost显然不适合你，但也许你已经实现了自己的库或选择了另一个库？这是现代C++的基本类）。

EDIT-哈希表与平衡二进制树

这与这个问题并不特别相关，但已经收到了下面的评论/兴趣，我需要更多的空间来正确地解决它。一些要点：

1） Bartek随意建议从map更改为unordered_map，而不建议影响研究重新迭代器/指针失效，这是危险的，而且没有理由认为这是必要的（这个问题没有提到性能），也没有建议对其进行评测。

3） 程序中相对较少的数据结构对性能关键行为很重要，而且在很多时候，一个与另一个的相对性能无关紧要。支持这一说法——大量代码是用std::map编写的，以确保在C++11之前的可移植性，并且执行得很好。

4） 当性能是一个严重的问题时，建议应该是"Care=>profile"，但要说经验法则是可以的——符合"不要过早地悲观"（例如，请参阅Sutter和Alexandrescu的C++编码标准）——如果这里有人问我，我很乐意默认推荐unordered_map——但这不是特别可靠。这与推荐我看到的每一个std::map的用法都有所不同。

5） 这个容器性能方面的跟踪已经开始引入一些有用的见解，但还远远不够全面或平衡。这个问题不是进行这种讨论的合理场所。如果有另一个问题可以解决这个问题，继续讨论是有意义的，并且有人要求我参与，我会在未来一两个月的某个时候这样做。

您可以考虑使用一个普通的std::list来保存所有数据，然后使用各种std::map对象将任意键值映射到指向列表的迭代器：

std::list<Data> values;
std::map<C1, std::list<Data>::iterator> byC1;
std::map<C2, std::list<Data>::iterator> byC2;

也就是说，使用普通迭代器，而不是摆弄或多或少的原始指针。并且std::list中的迭代器具有非常好的无效保证。

我也遇到了同样的问题，起初为共享指针持有两个映射听起来很酷。但你仍然需要管理这两张地图（插入、删除等）

然后我想出了其他的方法。我的理由是；访问具有x-y或半径角的数据。假设每个点都有数据，但点可以描述为笛卡尔x、y或半径角。

所以我写了一个类似的结构

struct MyPoint
{
    std::pair<int, int> cartesianPoint;
    std::pair<int, int> radianPoint;
    bool operator== (const MyPoint& rhs)
    {
         if (cartesianPoint == rhs.cartesianPoint || radianPoint == rhs.radianPoint)
             return true;
         return false;
    }
}

在那之后，我可以用它作为密钥，

std::unordered_map<MyPoint, DataType> myMultIndexMap;

我不确定你的情况是否相同或可调整到这种场景，但它可以是一种选择。

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