执行索引列表的 C++ 数据结构答案

【问题标题】：C++ data structure to perform indexed list执行索引列表的 C++ 数据结构
【发布时间】：2014-10-10 03:09:52
【问题描述】：

我正在寻找最有效的数据结构来维护索引列表。您可以根据 STL 地图轻松查看它：

std::map<int,std::vector<int> > eff_ds;

我以这个为例，因为我目前正在使用这个设置。我想要执行的操作是：

根据键插入值：类似于 eff_ds[key].push_back(..);
根据每个键打印数据结构的内容。

我也在尝试使用无序映射和前向列表，

std::unordered_map<int,std::forward_list<int> > eff_ds;

如果我使用 C++ 或有其他选择，这是我能在时间上做的最好的吗？

更新：

只要我对所有键都执行相同的操作，我就可以进行任何一种方式的插入 - 前/后。为了使我的问题更清楚，请考虑以下几点：

在我的算法的每次迭代中，我将有一个外部块给我一个（键，值）——它们都是单个整数——作为输出对。当然，我必须将此值插入到相应的键中。此外，在不同的迭代中，可能会返回具有不同值的相同键。最后我的输出数据（写入文件）应该是这样的：

k1: v1 v2 v3 v4
k2: v5 v6 v7
k3: v8
.
.
.
kn: vm

这些迭代的数量相当大~1m。

【问题讨论】：

这两个听起来都是不错的解决方案。为什么它们还不够？您是否有使它们无效的特殊要求？你的数据集足够大吗？您最关心的特定操作是什么（查找？删除？插入？）
我只关心从后/前插入，没关系。我的数据集非常大，可能的键数可能超过 100 万个，但每个节点的项目数超过数百个。您可以将其视为一个大图，但连接稀疏。我有兴趣只添加边并根据每条边打印图形的内容。希望这可以说清楚。我只是想知道 C++ 是否有更聪明的方法。
使用 unordered_map 将使单元素访问速度极快，但顺序访问速度极慢。如果您需要用一个键和映射中的所有键打印出所有关联的值，我会选择一个 std::map。否则，如果您只单独访问键，请使用 unordered_map。由于您已经在考虑键，所以我不会谈论邻接列表/向量。
@MarcoA。 “unordered_map ...顺序访问非常慢...我会选择std :: map”...是什么让您产生了这个想法？给定一个合理的哈希函数和默认的 max_load_factor 1，您可能会有 10-55% 的空桶 - 在内存中是连续的，并且只有指针大小非常适合缓存以跳过。与 vector 存储递增的键值相比，由于追逐指针，它的迭代（和索引）很慢，但 std::map 无论如何都有同样的弱点。
您是否需要考虑添加到键中的重复值？ IE。假设您的算法产生 (5, 7)，然后这种组合再次发生，您希望键 5 具有 (7,7) 还是仅具有 (7)？\

标签： c++ data-structures map stl

【解决方案1】：

您的问题有两个方面：

在您希望能够使用数字键查找容器中的项目的情况下，最好使用什么容器，具有大量键，并且键是稀疏的

数字键可能会为此提供一个向量，但是如果键是稀疏填充的，则会浪费大量内存。

假设您不想按顺序遍历键（您没有将其声明为要求），那么 unordered_map 可能是最好的选择。
什么是数字列表的最佳容器，允许在任一端插入并能够按顺序检索数字列表（外部映射的值类型）

这个问题的答案取决于您希望在前面插入元素的频率。如果这种情况经常发生，那么您可能需要考虑使用 forward_list。如果您主要在末尾插入，那么向量的开销会更低。

根据您更新的问题，由于您可以限制自己将值添加到列表的末尾，并且由于您不关心列表中的重复条目，我建议使用std::unordered_map<int,vector<int> >

【讨论】：

@Swami 已更新以考虑您的更新，尽管建议没有太大变化！