std：：unordered_map - 如何随时"track"最大/最小键

std::unordered_map - how to "track" max/min key at any time

本文关键字：最大 track 何随时 unordered map std      更新时间：2023-10-16

我有 std::unordered_map<int, int>。我不想使用其他结构，例如树或其他任何引起延迟要求。但是在任何时候，我都需要知道当前的最大密钥和最小密钥。我怎样才能做到这一点？分布不均匀，而是经常去除和插入最大和最小值。因此，我需要更聪明的东西，而不是"删除当前最大/分钟时只扫描整个地图最大/分钟"。

我不想使用任何其他结构。我想使用std::unordered_map！

upd 根据答案创建的结构：

struct OrderBookItem {
    int64_t price;
    int32_t lots;
};
typedef multi_index_container
    <OrderBookItem, indexed_by<
    hashed_unique<
    BOOST_MULTI_INDEX_MEMBER(OrderBookItem,int64_t,price)
    >,
    ordered_unique<
    BOOST_MULTI_INDEX_MEMBER(OrderBookItem,int64_t,price),
    std::greater<int64_t>
    >
    >> OrderBookContainer;

无法满足您的确切要求： std::unordered_map是快速的（即 O(1) insertion/擦除/擦除/lookup），因为它没有订购其元素。这意味着找到最小/最大值需要O(N)。

std::map插入/擦除/查找（包括找到最小/最大值）的订购价格全部变为O(log N)。

如果您不介意使用Boost，则可以查看 boost.multiindex 库。这使您可以同时通过多个接口访问数据。它是一个极具用途和高性能的库，也可以用于MRU缓存数据结构（还结合了订购的快速访问和跟踪）。

您的主要std::unordered_map接口由hashed_unique索引提供，其中您使用identity函数对象（由BOOST.MULTIINDEX提供）。您的辅助接口将模仿std::set。这允许在O(1)时间中以*begin()和*rbegin()的形式找到最小/最大值。

您可以通过使用用户定义的MyOrder功能对象添加ordered_unique索引来计算您想使用的任何标准来订购它们。小型代码示例（到处省略boost::名称空间）

using MyContainer = multi_index_container<
    Item,
    indexed_by<
        hashed_unique<identity<Item>>, // O(1) erasure/lookup, O(log N) insertion
        ordered_unique<MyOrder<Item>>  // track minimum/maximum in O(log N)
    >
>;

在幕后，boost.multiindex用std::unordered_map<Key, set<Value>::iterator>将其大致以std::set<Value>的形式实现。这意味着查找和擦除都是O(1)。擦除可以是O(1)，因为unordered_map::erase(value)将迭代器返回到set中，而std::set<Value>::erase(iterator)为O(1)。

但是，插入仍然是O(log N)，因为您无法避免在更少的时间内找到有序序列中新插入值的等级。

与std::map相比，查找/擦除成本相比，每个元素空间上只有几个指针。

您可以编写包装器。这样，您将获得所有插入/删除，并可以保留最小/最大值。

#pragma once
#include <unordered_map>
using std::unordered_map;
class my_unordered_map
{
public:
    void insert(int key, int value)
    {
        _map[key] = value;
        if (_max < value)
            _max = value;
        if (_min> value)
            _min = value;
    }
    int get(int key)
    {
        auto it = _map.find(key);
        if (it != _map.end())
            return it->second;
        return 0; // or some error handling here.
    }
    int getMin()
    {
        return _min;
    }
    int getMax()
    {
        return _max;
    }
    // more functionality here.
private:
    unordered_map<int, int> _map;
    int _min = 0;
    int _max = 0;
};
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