C ++中具有负索引的类似数组的数据结构

Question

我需要一个结构来跟踪某些项目的存在。我只是想获取一个数组 a0....aN 并将元素标记为 a[0]=0,a[1]=0,a[2]=1........(a[i]=1如果元素存在，a[i]=0 如果元素不存在）。 但项目范围从 -1000 到 +1000。可以通过将负值范围从 1001 到 2000 来完成。我需要知道 c++ 中是否有任何其他数据结构可以像数组一样工作并且具有负索引。感谢您的宝贵时间。

Answer 1

map 仅用于此目的，具有任何基本/用户定义数据类型的 key/index。见-http://www.cplusplus.com/reference/map/map/

您的案例示例：

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

int main ()
{
  std::map<int, int> mymap;

  mymap[-1]=1;
  mymap[-2]=0;
  mymap[-3]=1;

  std::cout << mymap[-1] << '\n';
  std::cout << mymap[-2] << '\n';
  std::cout << mymap[-3] << '\n';

  return 0;
}

字符示例：

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

int main ()
{
  std::map<char,std::string> mymap;

  mymap['a']="an element";
  mymap['b']="another element";
  mymap['c']=mymap['b'];

  std::cout << "mymap['a'] is " << mymap['a'] << '\n';
  std::cout << "mymap['b'] is " << mymap['b'] << '\n';
  std::cout << "mymap['c'] is " << mymap['c'] << '\n';
  std::cout << "mymap['d'] is " << mymap['d'] << '\n';

  std::cout << "mymap now contains " << mymap.size() << " elements.\n";

  return 0;
}

Answer 2

您可以创建自己的支持 -ve 索引的数据结构。只需在索引中添加一个偏移量，同时将它们存储在一个数组中。

class MyArray {
    int *arr;
    public:
    MyArray(int offset) {
        arr = new int[2*offset]; // size must to double the offset
    }
    ~MyArray(){
        delete arr;
    }
    void add(int index, int val) {
        arr[index + offset] = val;
    }
    void get(int index) {
        return arr[index + offset];
    }
}

然后你可以使用你的类来添加和获取任何索引的元素。

MyArray arr = MyArray(1000); // pass max -ve index as offset
arr.add(10, -150);
cout << arr.get(100);

Answer 3

我需要一个结构来跟踪某些项目的存在。

如果您想要的是集合语义，请使用集合数据结构。 无需实现自定义数组包装器。 您可以为此使用std::set（或std::unordered_set）。请记住"premature optimization is the root of all evil"。

插入存在的值，忽略缺失的值。无需担心负指数。 您可以使用std::set::find() 或std::set::count() 方法来检查项目的存在。查看文档以找到一些示例代码。

如果您以后发现这是一项性能关键优化，您可以随时将std::set<int> 替换为您自己基于位数组编写的数据结构。如果不是这样，过早地这样做可能会导致意外错误的不必要来源和浪费时间。

供参考：

• http://en.cppreference.com/w/cpp/container/set
• http://en.cppreference.com/w/cpp/container/unordered_set
• http://en.cppreference.com/w/cpp/container/set/find
• http://en.cppreference.com/w/cpp/container/set/count
• How to check that an element is in a std::set?

Answer 4

最有效的方法是移动数组索引，使它们都为非负数。在您的情况下，只需使用 a[i+1000] 就足够了。

如果您确实需要使用负索引，它也是可能的。 C / C ++使用表的地址计算数组元素的内存地址，然后将索引值添加到它。使用负数只是指向放置在您的表格之前的内存区域（这不是您通常想要的）。

int a[2001];
int *b = &a[1000];
int x = b[-1000]; // This points to 1000 places before b which translates to a[0] (valid place)

另一种方法是使用容器。然后可以将任何数字转换为字符串并存储在适当的容器中。

Answer 5

我认为@Rajev 的回答几乎没问题。我刚刚用std::vector 替换了一个普通数组。因此，内存管理是安全的，复制和移动很容易。

template <typname T>
class MyArray {
  private:
    std::vector<T> arr;
  public:
    MyArray(int offset) {
        arr.resize(2*offset); // size must to double the offset
    }

    void set(int index, int val) {
        arr[index + offset] = val;
    }

    void get(int index) {
        return arr[index + offset];
    }
}

您可以通过重载 MyArray 的 operator [] 来进一步扩展它。