类似于 STL 映射的数据结构，允许基于两个键进行搜索答案

【问题标题】：STL map like data structure to allow searching based on two keys类似于 STL 映射的数据结构，允许基于两个键进行搜索
【发布时间】：2014-02-01 00:39:17
【问题描述】：

我想制作一个类似地图的结构，以允许通过两个键进行搜索，这两个键都是字符串，这是一个示例：

我的班级;

人 p = s.find("大卫"); // 按名称搜索

// OR

p = s.find("XXXXX"); // 按 ID 搜索

我不想要代码解决方案，我只是想要一些帮助来开始，比如我可以用来实现我想要的结构，感谢帮助，伙计们，这是决赛周。

【问题讨论】：

标签： c++ list vector map stl

【解决方案1】：

将您的记录放入向量（或列表）中。将指向记录对象的指针添加到两个映射中，一个带有一个键，一个带有另一个。

【讨论】：

通过一些工作，您甚至可以使用std::set_intersection 找到答案。

【解决方案2】：

有许多不同的方法可以实现这一目标。问题是：您的目标是插入、删除和查找操作的复杂性是什么？

std::map 被实现为红黑树，它提供了令人难以置信的快速自平衡（旋转）和所有提到的操作（查找/查找、插入、删除），复杂性为O(log(n))。请注意，这适合单键的想法。

使用 2 个键，您无法保持元素排序，因为基于一个键的顺序很可能与基于另一个键的顺序不同。最直接和最自然的方法是将记录存储在一个容器中，并将该容器使用的密钥保存在 2 种不同的结构中，一种为检索此键而优化，给定id，另一种用于检索它给定name。

如果存在将所有内容存储在一个地方的限制，而您希望优化支持两个不同键的查找操作，那么您可以创建一个 std::map<std::string, Person> 的包装器，其中每个元素将被包含两次（每次在不同的键下），即：

std::map<std::string, Person> myContainer;
...
Person p;
std::string id = "1E57A";
std::string name = "David";
myContainer[id] = p;
myContainer[name] = p;

我可以想到这样做的两个好处：

相当令人满意的表现：
- 查找复杂O(log(2*n))
- 插入和删除复杂O(2*log(2*n))
极其简单的实现（使用现有容器）
- 您只需要记住容器的“预期”大小是其实际大小的一半
- 这两个键：id 和 name 应该是 Person 的属性，这样当您找到给定其中一个键的具体元素时，您也会立即拥有另一个

缺点是它会消耗 2 倍的内存，甚至可能存在以下约束：

names 中的任何一个都不应同时是其他人的 id，反之亦然（id 不应是其他人的 name）

【讨论】：

O(log(2*n)) 复杂度只是 O(log(n))。它不是一个很好的系统来谈论常数和因素。
@woolstar:O(log(2*n)) 只是一个更精确的评估，它明确表达了将容器尺寸加倍的成本。