使用地图代替矢量

Posted 2023-02-21

【中文标题】使用地图代替矢量

【英文标题】：use map in place of vector

【发布时间】：2012-03-09 07:26:06

【问题描述】：

我正在扩展一个已经存在的 C++ 代码。 其中一个类成员是另一个类对象的向量类型：

class Road

  ....
  vector<Link*> links;  //Link is just another class

其他模块通过大量的序列迭代器使用这个类及其成员。 现在，在扩展代码时，我需要向 Link 类添加一个名为 linkID 的成员，并使用此 linkID 来查找/访问我的“Link”对象。

问题： 我不会通过迭代数百万个项目来搜索向量中的 Link 对象（使用 LinkID），而只是为了找到一个特定的 Link 对象。最好的解决方案是“地图”！对吧？

....
map<linkID,*link> links
....
lnk=links[linkID]
.........

但问题是我不能修改当前的源代码，除了非常小的修改，比如添加链接ID等。

所以我的明显问题是： 是否可以（无论如何）。 换句话说，我想创建一个地图，将其填充，然后将其视为矢量。可能的？ 谢谢你们的cmets

【问题讨论】：

只要您拥有的代码被巧妙地实现，即：不依赖std::vector 的随机迭代器行为，只需更改类型就可以了。当然，您最终将不得不重新访问所有实例如果您依赖容器的顺序性，但您无能为力，如果现有代码依赖于这种行为，那么它一开始就写得不好。

我同意上面的 Als。不过，这不仅仅是随机迭代器行为。例如，代码是否在执行类似links.push_back(ptr) 的操作？另外，代码是否依赖于位置访问链接？

@KAZ FYI，linkID 是一个类似于“lnk001”的字符串，来自 XML，稍后将用作数据库表的 PK。

@Als：你的意思是我将地图类型转换为矢量吗？ （最初填写地图，然后将其视为矢量？）可能吗？能给我举个例子吗？

你能有矢量图和地图吗？

【参考方案1】：

最好的解决方案是“地图”！对吧？

是的，听起来地图是解决您问题的最简单方法。但我不会使用 operator[]，而是使用 find 和 insert 方法。

最初，您可以更改代码以使用std::map< unsigned int, link* > 这种类型的映射，因为它与vector< link* > 最相似。然后就可以轻松切换到std::map< LinkId, link* >。

【参考方案2】：

我认为您可以做的是创建一个增强的数据结构：vectormap，它允许您通过linkID 对项目进行密钥访问，并且还支持std::vector 的操作。这个对象的[] 操作符可以被重载，这样links[3] 给你提供了对向量的位置访问，links[linkID] 在地图中查找一个链接ID。可以支持push_back 之类的东西，如果代码需要它们：push_back 必须将元素推入向量中，然后还要执行map[item->linkID] = item 将其输入到地图中。您可能会得到图片。

【讨论】：

哇！我不知道怎么做，但我会开始尝试一下，稍后再回复您。

【参考方案3】：

将地图伪装成矢量是不可能的。

理论上，您可以尝试实现一个从向量派生的新类（即使用std::vector 作为基类）。在内部，它可以使用映射，而在外部，它将具有向量的接口（并且它会被接受为向量的替代品，因为它是由它派生的）。

不过，在实践中，您可能会遇到许多问题。您显然也会继承向量的内部数据结构，因此您必须在实现中忽略它们，即将它们留空。正如@Als 在下面的评论中指出的那样，从 STL 类（basic_ 除外）派生也违反了推荐的做法并且可能存在风险。

如果有机会通过重写大部分现有代码来避免这种情况，您应该这样做。但如果不可避免，使用继承可能会奏效。

【讨论】：

标准库容器不打算充当基类，它们没有虚拟析构函数，所以这是一个不好的建议。如果在处理标准时最好使用组合而不是继承库容器类。

@Als 是的，但如果你只是简单地用地图替换矢量，你就必须更改大部分源代码，例如因为迭代器的映射返回与向量返回的完全不同。这就是 OP 想要避免（或必须避免）的。

@Als 如果他有 std::vector* vp = new MyDerivedClass，这不是一个问题吗？私有继承是安全的（我并不是说它是正确的解决方案）

@juanchopanza：是的，你可能想看看here。

【参考方案4】：

我在很多个月前为铁路网络做过这个。基类是链接和节点。实际的铁路和最终的路线都是基于这些。 IIRC 我使用std::list 来包含链接和节点，并使用向量的向量来包含实际轨道。

【参考方案5】：

如果linkID 是Link 的成员，则正确的解决方案是std::set<Link*, OrderByLinkID>。 OrderByLinkID 谓词将采用两个 Link* 并返回 true，前提是第一个具有较小的 linkID 成员。

结果是 std::set 仍然包含Link*，你可以像 std::vector 一样迭代它们。相比之下，使用 std::map 您最终会迭代 std::pair<Link*, LinkID>，这是一个更大的变化。

【讨论】：

嗨，我希望你还在关注这个。我需要知道在您的“设置”解决方案中查找的速度有多快？我这样做的主要原因是能够快速查找链接（或任何其他对象），这个解决方案会比地图更快吗？

两者都是O(log N)。相比之下，向量是O(N)。