将结构存储在地图中；检查结构是否存在于地图中

Question

Q#1) 下面的结构不想被复制并给出编译错误 - 为什么以及如何处理它？

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>

using namespace std;

struct person
{
    person(string n)
        :name(n)
    {}

    string name;
};

int main()
{
    map<string, person> my_map;

    my_map["one"] = person("Tom");

    return 0;
}

Q#2) 我们可以通过省略结构构造函数“person(const string& n)”并一一分配结构值来避免上述问题：

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>

using namespace std;

struct person
{
    string name;
};

int main()
{
    map<string, person> my_map;

    person p;
    p.name = "Tom";
    my_map["one"] = p;

    return 0;
}

所以，假设我这样做，在地图中存储了很多人之后，我想检查地图中是否存在特定的人。据我所知，正确的做法是：

if(my_map.find("one") == my_map.end()) { //it doesn't exist in my_map }  
else {//it exists}

但据我了解，这将逐个遍历整个地图，不是吗？如果是，那么可以这样做吗：

using namespace std;

struct person
{
    string name;
    string identifier; // <--
};

int main()
{
    map<string, person> my_map;

    person p;
    p.name = "Tom";
    p.identifier = "something"; // <--
    my_map["one"] = p;

    if(my_map["unknown"].identifier == "something") // <--
        cout << "Found" << endl;
    else 
        cout << "Not found" << endl;

    return 0;
}

通过这样做，我们避免了迭代，并且内存中的垃圾与我们的标识符匹配的可能性是......我猜是很小的，特别是如果我们使用一些哈希。 那么这样做可以（安全）吗？

Answer 1

首先，既然你有构造函数，你需要提供一个默认构造函数。这是因为 C++ 标准库容器使用值语义。所以地图需要能够复制值、分配它们并默认构造它们。由于您提供了构造函数，因此编译器不会合成默认构造函数。这是一个什么都不做的默认构造函数：

person() {} // default constructs string, so no special aciton required.

特别是在std::map 的情况下，operator[] 在映射中不存在具有键的元素时返回对默认构造值的引用：

my_map["one"] = p; // creates *default* person, then *assigns* it the value of p.

其次，关于您关于搜索地图的问题，std::map，搜索具有对数复杂性，通常实现为自平衡二叉树。因此，当您搜索时，您不会遍历整个地图。而且由于通过operator[] 访问会在搜索到的键不存在时引入新元素，因此使用find() 的表单是执行此操作的规范方式。

既然你提到了散列，C++11 提供了std::unordered_map，而tr1 和boost 有hash_map。这些使用散列函数执行搜索是常数时间。是否值得使用取决于地图大小等因素。常数时间可能大于搜索小地图所用的对数时间。

注意： 如果您想使用您的结构作为键，或者想将其插入到标准库sets 之一，您还有更多要求：

ma​​ps：您需要为键提供strict weak ordering，通过类的小于运算符或自定义比较器仿函数。如果您要使用person 作为密钥，您将需要类似：

bool operator<(const person& rhs) const { return name < rhs.name; }

unordered_ 或散列映射：您必须通过 operator== 或仿函数为键提供 hash 函数和相等比较。 .

Answer 2

1) 由于以下表达式，您的第一个示例中的代码无法编译：

my_map["one"]

my_map["one"] 从"one" 构造一个std::string，并将其传递给std::map::operator[]。 map::operator[] 确保将值映射到提供的键（如果键尚未与值关联，则通过将键与默认构造的值关联）并返回对该值的引用。

这不会编译，因为person 没有默认构造函数（“默认构造函数”是不带参数的构造函数）。

有几种方法可以解决这个问题。

一种方法是您采用的方式 - 删除构造函数。它之所以有效，是因为如果您不提供任何构造函数，则会隐式定义默认构造函数。

另一种方法是为person显式定义一个默认构造函数：

struct person
{
    person():name(){} //or person()=default; if your compiler supports this
    person(string n)
        :name(n)
    {}
    string name;
};

另一种方法是根本不使用operator[]，而是使用map::insert，如下：

auto pair(my_map.insert(std::make_pair(std::string("one"),person("Tom"))));
if (!pair.second) {
    *pair.first = person("Tom");
}

---

2）在地图中查找元素的正确方法是（如您所说）使用：

if(my_map.find("one") == my_map.end()) {/*it doesn't exist in my_map*/}
else {/*it exists*/}

这不会检查地图中的每个元素 - 实际上它可能只检查 O(log(map.size())) 元素。

您的担心完全没有根据，这是在地图中找到元素的正确方法，但是您继续的方式表明对 operator[] 的作用存在严重误解。

您问“如果地图中不存在"unknown"，my_map["unknown"].identifier == "something" 返回 true 的概率是多少？”。

这个问题的答案是没有任何机会返回 true，因为如果映射中不存在键 std::string("unknown") 的值，那么 operator[] 会将 std::string("unknown") 与默认构造的 person 相关联，所以identifier 将是一个空字符串。