将一种类型的 STL 对象存储到另一种类型的有效方法

Posted 2023-02-21

【中文标题】将一种类型的 STL 对象存储到另一种类型的有效方法

【英文标题】：Effective way of storing STL object of one type into another type

【发布时间】：2013-03-13 05:17:23

【问题描述】：

我有一个 STL 对象，例如

std::vector <long> vec1;

我想将其转换为矢量

std::vector <int> vec2;

使用

std::map<long,int>map;

有没有一种有效的方法来动态删除映射到 vec2 的 vec1 元素以减小 vec1 的大小？这个算法应该消耗最少的内存并且应该很快。是否可以就地执行此操作？ std::remove_if 会做好吗？与分块处理相比，性能如何，即 vec1 被分成块；然后将每个块映射并存储在 vec2 中；在此之后从内存中删除块。

vec1（和vec2）也可以是向量（vector of vector）。

【问题讨论】：

为什么不std::map<vector<long>, vector<int>> longToIntMap

我不想在获得 vec2 后将 vec1 存储在内存中

您为什么要完成使用map 的步骤？为什么不简单地循环第一个向量，然后将值推入第二个向量？

除非你想要vector1和vector2？

如果你想“回收”第一个向量使用的内存，那么你可以在复制后简单地clear它。

【参考方案1】：

有没有一种有效的方法来动态删除映射到 vec2 的 vec1 元素以减小 vec1 的大小？

从vector 的开头删除东西是低效的，因为它会导致剩余的元素向前移动以填充开头的空白空间。而且在向量末尾释放的内存无论如何都不会返回到堆中，因为它都是一个大内存块的一部分，一次全部释放。

这里更适合std::queue，它默认使用std::deque 数据结构。这包括一系列小内存块。您可以在开头使用pop 释放内存。

#include <queue>

std::queue <long> vec1;
std::queue <int> vec2;

while ( ! vec1.empty() ) 
    vec2.push( value_map[ vec1.front() ] );
    vec1.pop();

您也可以直接使用std::deque 对象。然后你会使用push_front 和pop_back。这是一堂很酷的课；即使对象不在像vector 使用的整体扁平数组中，它也会保持对象“扁平”序列的错觉。

【讨论】：

非常感谢您的建议。因此，即使从向量中弹出元素，它的长度也不会改变（这块内存不会被释放）吗？

@SumanVajjala A vector 有一个size()（包含的有效对象的数量）和一个capacity()（使用的堆空间量）。 pop_back、erase等不影响capacity。

所以即使 size() = 0，vector 也会保留一些内存（存储大小由 capacity() 给出）？

@SumanVajjala 不，capacity 随着size 的增长呈几何级数增长。 （对于 N 个 push_back 操作，预计 O(log N) 重新分配到更大的 capacity。）但是当 size 缩小时，capacity 仍处于高水位线。

好的。科尔。再次感谢您的建议/cmets！容量是否保持最高是否重要？转换后 Vec1 将不会在任何地方使用。

【参考方案2】：

如果你已经有地图，你可以试试这个 (C++11) 解决方案：

std::vector<long> vec1;  // Original vector
std::map<long, int> map; // How to map the `long` value to an `int`

std::vector<int> vec2;  // The destination vector

for (const auto l : vec1)
    vec2.push_back(map[l]);

如果第一个向量是向量的向量，只需使用嵌套循环：

for (const auto& v : vec1)

    for (const auto l : v)
        vec2.push_back(map[l]);

【讨论】：

这会在将vec1的元素推入vec2后自动删除它吗？

我不想在处理过程中将vec1的所有元素都存储在内存中。增加内存消耗。有没有一种有效的方法，在向 vec2 添加元素/一些元素后，可以从 vec1 中删除它们（删除和调整大小）

@SumanVajjala 查看 WhozCraig 评论中链接到的 SO 问题。

@SumanVajjala 如果您所在的平台内存非常有限，以至于您不能同时在内存中拥有两个向量，那么我建议您应该重新考虑您的算法。除非向量包含数百万个元素，否则即使是 15 年的 PC 也应该能够处理它而不会出现太多问题。

感谢解决方案和 cmets Joachim。虽然这看起来很简单，但如果我有大约 100 万个 long/core 并在这个存储中添加了大约 1000 万个 doubles/core，情况可能会加剧。所以，我一直在寻找能够最大限度地减少内存存储开销的算法！

【参考方案3】：

您可以在将元素复制到目标向量时从源向量中删除它们。

while (!source.empty()) 
  destination.push_back(map[source.back()]);
  source.pop_back();

这需要 O(n log m) 时间和 O(1) 空间，其中 n 是 source.size() 和 m 是map.size()。

【讨论】：

感谢您的解决方案 :) 我想知道是否有针对此问题的就地黑客或其他东西