C ++设置如何按值对集合进行排序并按键搜索

Question

我正在实现A* 最短路径算法。 Openlist 部分存储将要访问的所有节点。该列表就像一个优先队列，第一个元素具有最小的成本值，因此在每次迭代中，我们只需弹出第一个元素并访问它。但是在迭代中，我们需要遍历这个节点的邻居并检查邻居是否在 Openlist 中。

也就是说这个Openlist需要支持两种操作：

1. 自动分拣
2. 查找节点（通过其 ID）

这里的问题是Openlist会按照cost值排序，而查找需要根据邻居节点的ID（相邻节点）。所以我正在考虑使用集合，其中元素是节点。但是我不知道如何在这个集合中通过它的 ID 来查找一个元素。

struct astar_node
{
    string id;
    double f;  //estimated cost;
    double g;  //distance from source to this node;
    double h;  //heuristic cost from this node to target;
};  

struct openlist_compare
{
    bool operator()(const astar_node &node1, const astar_node &node2 ){
           return node1.f < node2.f ;
    }
};

std::set<astar_node, openlist_compare> Openlist;

Answer 1

C++ 容器，如 std::set、std::map、std::list 和 std::vector 等，是“单一用途”或“原始”容器。每个容器都有某些独特的特性，将它们与其他容器区分开来；当然，否则就没有理由首先拥有所有这些容器。

std::set 的目的是按值查找容器中的值，并在集合中仅存储唯一值，仅此而已。

std::set 与其他关联容器一样，允许您指定一个可选的比较器类，该类实际上为容器中的每个实际值指定“值”的含义。你已经做到了，实际上，定义只有 f 类的 f 成员对于定义集合包含的内容很重要。 astar_node 的所有其他成员的所有其他值都将被忽略。

一旦完成，就std::set 而言，就是这样。该集合可以通过astar_node::f 查找，仅此而已。这是在集合中找到某些东西的唯一方法。

正如我在开头所说的，std::set 和其他容器是“原始”容器，有时您需要一些更复杂的东西，就像这里的情况一样。在这种情况下，您可以使用多个容器，并以某种方式将它们组合起来以达到预期的效果。没有法律禁止使用多个容器来存储一组数据。没有法律规定您必须使用单个容器来执行您需要执行的所有操作，以及特定的数据集合。

这里，据我了解，您还需要能够在id 值的集合中找到astar_node。

很好：

typedef std::set<astar_node, openlist_compare> openlist_t;

openlist_t Openlist;

std::map<std::string, openlist_t::iterator> OpenList_by_id;

在您将insert() 一个新的astar_node 放入您的OpenList 之后，insert() 会为openlist_t 中的新元素返回一个迭代器。您将获得插入的astar_node 的迭代器。取这个迭代器，放入OpenList_by_id，键为id。

现在，当您想在给定 id 的情况下在 OpenList 中查找某些内容时，请使用映射查找迭代器，然后取消引用它。问题解决了。

另外：

1. remove() 从std::set 中提取astar_node 还需要从OpenList_by_id 查找映射中删除其迭代器。

2. 由于std::set包含唯一值，您需要处理集合中已存在具有相同f的astar_node的情况，并适当处理此情况。

   李>