混合向量/列表容器？

Question

我需要一个同时具有向量和列表属性的容器。我需要快速随机访问容器中的元素，但我还需要能够在不移动其他元素的情况下移除容器中间的元素。我还需要能够遍历容器中的所有元素，并且一目了然（无需迭代）容器中有多少元素。

经过一番思考，我想出了如何创建这样一个容器，使用向量作为基本容器，并将实际存储的数据包装在一个结构中，该结构还包含记录元素是否有效的字段，并且指向向量中下一个/上一个有效元素的指针。结合一些重载等，听起来它应该相当透明并满足我的要求。

但在我真正开始创建另一个容器之前，我很好奇是否有人知道实现这个东西的现有库？我宁愿使用有效的东西，也不愿花时间调试自定义实现。我查看了 Boost 库（我已经在使用），但没有在其中找到它。

Answer 1

看起来您可能想要std::deque。删除元素不如std::list 有效，但因为双端队列通常是通过使用非连续内存“块”创建的，这些内存“块”通过容器内部的附加指针数组/向量进行管理（每个“块”都是N 个元素的数组），删除 deque 内的元素不会导致与向量相同的重新洗牌操作。

编辑： 不过，在查看了一些 cmets 之后，虽然我认为 std::deque 可以工作，但我认为 std::map 或 std::unordered_map 实际上更适合您因为它允许您使用您想要的数组语法索引，但也可以快速删除元素。

Answer 2

如果顺序无关紧要，我会使用哈希表将整数映射到指针。 std::tr1::unordered_map<int, T *>（或 std::unordered_map<int, unique_ptr<T>>，如果 C++0x 可以）。

哈希表的元素可以移动，这就是你需要使用指针的原因，但它会支持非常快速的插入/查找/删除。迭代也很快，但元素会以不确定的顺序出现。

或者，我认为您可以将自己的想法实现为std::vector 和std::list 的非常简单的组合。只需同时维护list<T> my_list 和vector<list<T>::iterator> my_vector。要添加一个对象，将它推到my_list 的后面，然后将它的迭代器推到my_vector 上。 （将迭代器设置为my_list.end() 并将其递减以获得最后一个元素的迭代器。）要查找，在向量中查找并取消对迭代器的引用。要删除，请从列表中删除（您可以通过迭代器执行此操作）并将向量中的位置设置为 my_list.end()。

std::list 保证其中的元素在您删除时不会移动。

[更新]

我感到很有动力。首先通过一个实现：

#include <vector>
#include <list>

template <typename T>
class NairouList {
public:
  typedef std::list<T> list_t;
  typedef typename list_t::iterator iterator;
  typedef std::vector<iterator> vector_t;

  NairouList() : my_size(0)
  { }

  void push_back(const T &elt) {
      my_list.push_back(elt);
      iterator i = my_list.end();
      --i;
      my_vector.push_back(i);
      ++my_size;
  }

  T &operator[](typename vector_t::size_type n) {
      if (my_vector[n] == my_list.end())
          throw "Dave's not here, man";
      return *(my_vector[n]);
  }

  void remove(typename vector_t::size_type n) {
      my_list.erase(my_vector[n]);
      my_vector[n] = my_list.end();
      --my_size;
  }

  size_t size() const {
      return my_size;
  }

  iterator begin() {
      return my_list.begin();
  }

  iterator end() {
      return my_list.end();
  }

private:
  list_t my_list;
  vector_t my_vector;
  size_t my_size;
};

它缺少一些实现质量方面的内容...比如，您可能需要更多的错误检查（如果我删除相同的元素两次怎么办？），也许还有一些 const 版本的 operator[]、begin()、@ 987654336@。但这是一个开始。

也就是说，对于“几千个”元素，地图可能至少也可以提供服务。一个好的经验法则是“在你的分析器告诉你之前永远不要优化任何东西”。