在 STL 中使用 unordered_map 存储键值对答案

【问题标题】：Using unordered_map to store key-value pairs in STL在 STL 中使用 unordered_map 存储键值对
【发布时间】：2018-08-06 00:16:32
【问题描述】：

我必须在我的程序中存储一些数据，如下所述。

数据是高维坐标和这些坐标中的点数。下面是一个简单的例子（坐标维度为 5）：

  coordinate        # of points
(3, 5, 3, 5, 7)          6
(6, 8, 5, 8, 9)          4
(4, 8, 6, 7, 9)          3

请注意，即使我以 5 维为例，实际问题是 20 维。坐标始终是整数。

我想将此信息存储在某种数据结构中。我首先想到的是哈希表。我在 STL 中尝试了unordered_map。但无法弄清楚如何使用坐标作为unordered_map 中的键。定义为：

unordered_map<int[5], int> umap;

或者，

unordered_map<int[], int> umap;

给我一个编译错误。我做错了什么？

【问题讨论】：

“给我一个编译错误。” 你有没有读过编译器错误所说的内容？与我们分享知识怎么样？另外，请阅读：minimal reproducible example
C 数组与其他类型的变量根本不同。例如，您不能直接分配给它们，也不能像您尝试做的那样将它们放入标准库容器中。尝试使用std::array。

标签： c++ data-structures unordered-map

【解决方案1】：

unordered_map 需要知道如何散列您的坐标。此外，它需要一种比较相等坐标的方法。

您可以将坐标包裹在class 或struct 中，并提供自定义operator == 来比较坐标点。然后你需要专门化std::hash 才能使用Point 结构作为unordered_map 中的键。虽然比较坐标是否相等非常简单，但您可以决定如何对坐标进行哈希处理。以下是您需要实施的概述：

#include <vector>
#include <unordered_map>
#include <cmath>

class Point
{
    std::vector<int> coordinates;

public:

    inline bool operator == (const std::vector<int>& _other)
    {
        if (coordinates.size() != _other.size())
        {
            return false;
        }

        for (uint c = 0; c < coordinates.size(); ++c)
        {
            if (coordinates[c] != _other[c])
            {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
};

namespace std
{
    template<>
    struct hash<Point>
    {
        std::size_t operator() (const Point& _point) const noexcept
        {
            std::size_t hash;

            // See https://www.boost.org/doc/libs/1_67_0/doc/html/hash/reference.html#boost.hash_combine
            // for an example of hash implementation for std::vector.
            // Using Boost just for this might be an overkill - you could use just the hash_combine code here.

            return hash;
        }
    };
}

int main()
{
    std::unordered_map<Point, int> points;

    // Use points...    

    return 0;
}

如果你知道你将拥有多少个坐标，你可以像这样命名它们

struct Point
{
    int x1;
    int x2;
    int x3;
    // ... 
}

您可以使用纯标题hashing library 我正是为此目的而编写的。您的里程可能会有所不同。

【讨论】：

我认为如果维度数已知，std::array 可能更适合在这里存储坐标。
@FeiXiang 我同意——无论是数组还是元组作为模板类的成员，都接受类型和 size_t 来表示元素的数量。使用std::vector的好处是可以在同一个容器中存储坐标数不同的点。

【解决方案2】：

Hack 方式

我已经看到在编程比赛中使用它以方便使用。您可以将点集转换为字符串（连接每个坐标并用空格或任何其他特殊字符分隔它们），然后使用unordered_map<string, int>

unordered_map<string, int> map; int p[5] = {3, 5, 3, 5, 7};

string point = to_string(p[0]) + " " + to_string(p[1]) + " " to_string(p[2]) + " " to_string(p[3]) + " " to_string(p[4]);

map[point] = 6;

【讨论】：