在地图中交换键和值

Question

我有一张带有 (xi,f(xi)) 的地图，我的 f(xi) 也在严格增加。我需要以这种方式交换 key 和 vals

我的函数的输入：

带有

的地图

//keys :  x0,       x1,     x2,     ...,        xn
// vals :  f(x_0)   f(x1),  f(x2),  ...,        f(xn)

我的函数的输出： 一张地图

// key : left_val f(x_0)    f(x1),  ...,        f(xn-1)
// vals : x0,       x1,     x2,     ...,        xn

(这里left_val是一个输入参数，我知道它低于f(x0))。 我知道我可能没有使用正确的结构，但我真的需要 log(n) 插入和有序键的唯一性......

您将如何有效地实现这一点（即不复制地图）？

提前致谢。

Answer 1

这是一种不寻常的情况，因为您想要更改 std::map 键，这通常是禁止的，以避免会破坏排序的更改。如果您有信心自己确保这个不变量，那么您可以修改std::map，如下所示：

#include <iostream>
#include <map>

int main()
{
    typedef std::map<double, double> Mdd;

    Mdd m;
    m[1] = 4;
    m[2] = 6.5;
    m[3] = 7.2;
    m[4] = 9.3;
    m[5] = 12;

    double x = 2.3;

    for (Mdd::iterator i = m.begin(); i != m.end(); ++i)
    {
        double old_second = i->second;
        i->second = i->first;
        const_cast<double&>(i->first) = x;
        x = old_second;
    }

    for (Mdd::const_iterator i = m.begin(); i != m.end(); ++i)
        std::cout << i->first << "->" << i->second << '\n';
}

输出：

2.3->1
4->2
6.5->3
7.2->4
9.3->5

所有这一切都是使用const_cast 来坚持对密钥的写访问权。严格来说，我怀疑标准不需要实现在这样的骇客之后才能工作，但实际上我无法想象一个不需要的实现。你需要决定你想用x的最终值做什么——在你的问题中是f(xn)...我已经按照你的问题的建议丢弃了它。

就效率而言，这会按顺序传递map，如果希望使用这样的容器，这是不可避免的。没有映射的复制或额外的堆分配。转换后，根据上面关于标准不保证支持的警告，您可以期望有一个“正常”的有效地图，可以在其中安全地插入和删除元素。

Answer 2

在新地图中插入新条目时，使用binary search algorithm 进行插入。每次插入都是 O(log n)，重新创建地图的总时间应该是 O(n log n)。