将一组整数变量映射到值的 C++ 有效方法答案

【问题标题】：C++ efficient way to map a group of integer variables to values将一组整数变量映射到值的 C++ 有效方法
【发布时间】：2016-12-08 07:34:05
【问题描述】：

为了将一组整数变量映射到值（假设我有 a1, a2, a3, a4, a5, a6 来确定一个值 v； 这是一个像 map<tuple<int, int, int, int, int, int>,VALUE_TYPE> 或 map<struct{int, int, int, int, int, int},VALUE_TYPE> 这样的映射），我们可以用

以整数为键的字符串
元组作为键
结构或类作为键
等等...

我对这些方法的性能很好奇。在我的情况下，

少插入，多查询
整数键的范围广泛但分布稀疏
时间更关心我，记忆更少
地图访问是最消耗资源的部分，因此即使是 10% 的加速也很重要

问题是哪种方式在我的情况下表现更好？
如果选择了结构或类键，是否有任何技巧可以使比较器更有效？
unordered_map 是否更适合这种情况？我应该如何计算键的哈希？

对于解决方案的任何建议或评论，我将不胜感激。也欢迎讨论更一般的情况。提前致谢。

【问题讨论】：

将变量映射到值？只需将值存储在其中。
一个 std::map 可以将整数映射到值。为什么要考虑字符串、元组或自定义类？将您的整数放入地图中。
Key 是多个整数，如 [x, y, z] 如果使用 3 个变量来确定值。我已经编辑了问题以消除歧义。@nvoigt @storyteller
在您的整数变量组(a1, a2, a3, a4, a5, a6) 中，每个变量ai 的位置是否重要？ (1, 2, 3, 4, 5, 6) 和 (3, 2, 4, 1, 6, 5) 一样吗？
订单很重要。 @sameerkn

标签： c++ dictionary std stdmap c++-standard-library

【解决方案1】：

基本上：实现不同的解决方案，编写性能测试程序并进行测量！

肯定的：

将整数用作整数将比将它们转换为字符串更快。
结构（或类）应该比元组更快（我的经验）。
也可以试试std::array<> 容器（已经提供了比较运算符）。
哈希映射 (std::unordered_map<>) 比排序映射 (std::map<>) 更快，但当然只能在不需要使用部分键进行搜索时使用。

【讨论】：

另外：std::unordered_map 对于长键可能不如std::map 有效：< 的两个数组的比较通常只使用几个第一个元素，而哈希的计算要多得多昂贵的。例如，在我的机器上，std::array<int, 10000> 到 std::map 的 10 000 次插入比 std::unordered_map 快 3 倍。但是，这可能不是主题启动器的情况。
在我看来，使用数组作为键类型是一个绝妙的主意。即使我不是那个问的人，也谢谢你。
如果array 中的元素顺序很重要，那么使用std::array 会很好。
感谢您的建议，我同意使用 std::array 作为键。

【解决方案2】：

此外，如果您的数字相对较小并且密钥中有很多，请考虑实施trie 数据结构。就像std::unordered_map 一样，这将允许您在O(l) 时间访问元素，其中l 是键的长度，而且它还允许您迭代以升序抛出所有值并通过a 找到一个值部分键。这里的问题是您的内存消耗将与字母大小成正比（当然，您可以将内部边缘存储在一些复杂的数据结构中，但这会对性能产生负面影响）。

【讨论】：