如何在地图中找到最小值？

Posted 2023-03-16

【中文标题】如何在地图中找到最小值？

【英文标题】：How can I find the minimum value in a map?

【发布时间】：2011-02-09 04:42:53

【问题描述】：

我有一个map，我想在地图中找到最小值（右侧）。这是我的做法：

bool compare(std::pair<std::string ,int> i, pair<std::string, int> j) 
  return i.second < j.second;

////////////////////////////////////////////////////
std::map<std::string, int> mymap;

mymap["key1"] = 50;
mymap["key2"] = 20;
mymap["key3"] = 100;

std::pair<char, int> min = *min_element(mymap.begin(), mymap.end(), compare); 
std::cout << "min " << min.second<< " " << std::endl;

上面的代码工作正常，我能够得到最小值。但是，当我将这段代码按如下方式放在我的类中时，它似乎不起作用：

int MyClass::getMin(std::map<std::string, int> mymap) 
  std::pair<std::string, int> min = *min_element(mymap.begin(), mymap.end(), 
                                                 (*this).compare);
                                                 // Error probably due to "this".
  return min.second; 


bool MyClass::compare(
    std::pair<std::string, int> i, std::pair<std::string, int> j)  
  return i.second < j.second; 

如何使代码适用于我的班级？另外，有没有更好的解决方案，不需要编写额外的compare 函数？

【问题讨论】：

getMin 函数应该通过 const 引用而不是值来传递参数。此外，当地图根本没有元素时，您会遇到问题，因此请考虑在确定 end() 未返回之前不要取消引用迭代器。

en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/min_element 具有线性时间。所以如果标准库不支持，最好实现自己的关联容器R/B、AVL、2-3，支持最小操作。

【参考方案1】：

您有几个选择。执行此操作的“最佳”方式是使用 functor，这保证是最快的调用方式：

typedef std::pair<std::string, int> MyPairType;
struct CompareSecond

    bool operator()(const MyPairType& left, const MyPairType& right) const
    
        return left.second < right.second;
    
;



int MyClass::getMin(std::map<std::string, int> mymap) 

  std::pair<std::string, int> min 
      = *min_element(mymap.begin(), mymap.end(), CompareSecond());
  return min.second; 

（您也可以将CompareSecond 类嵌套在MyClass 中。

但是，使用您现在拥有的代码，您可以轻松地对其进行修改以使其正常工作。只需创建函数static 并使用正确的语法：

static bool 
MyClass::compare(std::pair<std::string, int> i, std::pair<std::string, int> j) 
 
  return i.second < j.second; 


int MyClass::getMin(std::map<std::string, int> mymap) 

  std::pair<std::string, int> min = *min_element(mymap.begin(), mymap.end(), 
                                                 &MyClass::compare);
  return min.second; 

【讨论】：

我为你点击了格式按钮。您需要为仿函数指定模板参数或将未使用的参数传递给工厂。或者模板operator() 而不是整个班级……这是最好的方法，是的：vP。

我同意，operator() 应该以最佳实践为模板。但是，我认为代码应该说明这一点。 “指定模板参数”是什么意思？你的意思是从binary_function派生？我不认为 min_element...

需要这样做

【参考方案2】：

问题是这样的：

bool MyClass::compare

需要调用类的实例。也就是说，你不能只打电话给MyClass::compare，而是需要someInstance.compare。但是，min_element 需要前者。

简单的解决方法是static:

static bool MyClass::compare

// ...

min_element(mymap.begin(), mymap.end(), &MyClass::compare);

这不再需要调用实例，您的代码就可以了。不过，您可以使用仿函数使其更通用：

struct compare2nd

    template <typename T>
    bool operator()(const T& pLhs, const T& pRhs)
    
        return pLhs.second < pRhs.second;
    
;

min_element(mymap.begin(), mymap.end(), compare2nd());

所有这一切都是从每对中抓取第二个并抓住它们，适用于任何一对。可以做一般的，但是有点过分了。

如果你需要足够的按值查找，我建议你使用 Boost 的Bimap。这是一个双向映射，所以键和值都可以用来查找。您只需获取值键映射的前面。

最后，您可以随时跟踪进入地图的最小元素。每次插入新值时，检查它是否低于当前值（这可能是指向映射对的指针，以 null 开头），如果更低，则指向新的最低值。请求最低值变得像取消引用指针一样简单。

【参考方案3】：

我实际上还有一个问题：如果您需要定期获取右侧值的最小值，您确定map 是最好的结构吗？

我建议通常使用Boost.MultiIndex 来解决索引同一组对象的多种方法的这些问题......但如果您只需要这个“反向映射”位Boost.Bimap 可能会更容易。

这样你在寻找最小值时不会进行线性搜索:)

【讨论】：

如果我经常发现自己试图获取地图的最大/最小值，我想仍然没有严格的标准容器？

@Dilip：不，没有。该标准仅提供最常见的结构；并且没有一个支持双索引。 Boost.MultiIndex 和 Boost.Bimap 相当稳定（多年），或者你必须自己做。

【参考方案4】：

在 C++11 中你可以这样做：

auto it = min_element(pairs.begin(), pairs.end(),
                      [](decltype(pairs)::value_type& l, decltype(pairs)::value_type& r) -> bool  return l.second < r.second; );

或者把它放在一个像这样的好函数中（注意我不是模板专家；这可能在很多方面都是错误的）：

template<typename T>
typename T::iterator min_map_element(T& m)

    return min_element(m.begin(), m.end(), [](typename T::value_type& l, typename T::value_type& r) -> bool  return l.second < r.second; );

---

使用 C++14，它进一步简化为：

min_element(pairs.begin(), pairs.end(),
            [](const auto& l, const auto& r)  return l.second < r.second; );

【讨论】：

我只对参数类型l 和r 使用auto 使我的lambda 更加成功。然而，这可能需要 C++14。

【参考方案5】：

C++14

正如Jonathan Geisler's 对Timmmm's answer 的评论中提到的，C++14 允许使用auto 类型说明符声明lambda function 参数。因此，您可以缩短 Timmmm 基于 lambda 的 min_element 行（并提高其可读性），如下所示：

auto it = std::min_element(std::begin(mymap), std::end(mymap),
                           [](const auto& l, const auto& r)  return l.second < r.second; );

注意 1：如果你把这一行放到你的 MyClass::getMin() 函数中，你必须返回 it->second。但是，要考虑空地图，您应该按如下（或类似）调整return 行：

return it == mymap.end() ? -1 : it->second;

注意 2：正如 Lance Diduck 也提到的，您应该通过 const 引用将映射传递给您的 getMin() 函数。您这样做的方式是创建整个地图的不必要副本。

Code on Ideone