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一个跟踪插入顺序的std :: map?

我目前有一个std::map<std::string,int>,它将一个整数值存储到一个唯一的字符串标识符,我确实查找了该字符串。它主要是我想要的,除了它不跟踪插入顺序。因此,当我迭代地图以打印出值时,它们将根据字符串进行排序;但是我希望它们按照(第一次)插入的顺序排序。

我考虑使用vector<pair<string,int>>,但我需要查找字符串并将整数值增加大约10,000,000次,所以我不知道std::vector是否会明显变慢。

有没有办法使用std::map或是否有另一个std容器更适合我的需要?

[我在GCC 3.4上,我的std::map中的值可能不超过50对]。

谢谢。

95
polyglot

如果你在std :: map中只有50个值,你可以在打印之前将它们复制到std :: vector,并使用适当的函子通过std :: sort进行排序。

或者你可以使用 boost :: multi_index 。它允许使用多个索引。在您的情况下,它可能如下所示:

struct value_t {
      string s;
      int    i;
};
struct string_tag {};
typedef multi_index_container<
    value_t,
    indexed_by<
        random_access<>, // this index represents insertion order
        hashed_unique< tag<string_tag>, member<value_t, string, &value_t::s> >
    >
> values_t;
52
Kirill V. Lyadvinsky

您可以将std::vectorstd::tr1::unordered_map(哈希表)组合在一起。这是一个链接到 Boost的文档unordered_map。您可以使用向量来跟踪插入顺序和哈希表以进行频繁查找。如果您正在进行数十万次查找,则哈希表的_(log_)查找std::map和O(1)之间的差异可能很大。

std::vector<std::string> insertOrder;
std::tr1::unordered_map<std::string, long> myTable;

// Initialize the hash table and record insert order.
myTable["foo"] = 0;
insertOrder.Push_back("foo");
myTable["bar"] = 0;
insertOrder.Push_back("bar");
myTable["baz"] = 0;
insertOrder.Push_back("baz");

/* Increment things in myTable 100000 times */

// Print the final results.
for (int i = 0; i < insertOrder.size(); ++i)
{
    const std::string &s = insertOrder[i];
    std::cout << s << ' ' << myTable[s] << '\n';
}
19
Michael Kristofik

保持并行list<string> insertionOrder

什么时候打印,迭代 list 并查找 map

each element in insertionOrder  // walks in insertionOrder..
    print map[ element ].second // but lookup is in map
10
bobobobo

Tessil有一个非常好的有序映射(和set)实现,它是MIT license。你可以在这里找到它: ordered-map

地图示例

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdlib>
#include "ordered_map.h"

int main() {
tsl::ordered_map<char, int> map = {{'d', 1}, {'a', 2}, {'g', 3}};
map.insert({'b', 4});
map['h'] = 5;
map['e'] = 6;

map.erase('a');


// {d, 1} {g, 3} {b, 4} {h, 5} {e, 6}
for(const auto& key_value : map) {
    std::cout << "{" << key_value.first << ", " << key_value.second << "}" << std::endl;
}


map.unordered_erase('b');

// Break order: {d, 1} {g, 3} {e, 6} {h, 5}
for(const auto& key_value : map) {
    std::cout << "{" << key_value.first << ", " << key_value.second << "}" << std::endl;
}
}
6
aggsol

如果您需要两种查找策略,最终将使用两个容器。你可以使用vector和你的实际值(ints),然后在它旁边放一个map< string, vector< T >::difference_type>,将索引返回到向量中。

要完成所有这些,您可以将它们封装在一个类中。

但我相信 boost有一个容器 有多个索引。

4
xtofl

你想要的是什么(不使用Boost)就是我所谓的“有序散列”,它本质上是散列的混搭和带有字符串或整数键的链表(或两者同时)。有序散列在迭代期间使用散列的绝对性能维护元素的顺序。

我一直在整理一个相对较新的C++片段库,它填补了我认为C++语言为C++库开发人员提供的漏洞。到这里:

https://github.com/cubiclesoft/cross-platform-cpp

抓:

templates/detachable_ordered_hash.cpp
templates/detachable_ordered_hash.h
templates/detachable_ordered_hash_util.h

如果用户控制的数据将被放入哈希值,您可能还需要:

security/security_csprng.cpp
security/security_csprng.h

调用它:

#include "templates/detachable_ordered_hash.h"
...
// The 47 is the nearest prime to a power of two
// that is close to your data size.
//
// If your brain hurts, just use the lookup table
// in 'detachable_ordered_hash.cpp'.
//
// If you don't care about some minimal memory thrashing,
// just use a value of 3.  It'll auto-resize itself.
int y;
CubicleSoft::OrderedHash<int> TempHash(47);
// If you need a secure hash (many hashes are vulnerable
// to DoS attacks), pass in two randomly selected 64-bit
// integer keys.  Construct with CSPRNG.
// CubicleSoft::OrderedHash<int> TempHash(47, Key1, Key2);
CubicleSoft::OrderedHashNode<int> *Node;
...
// Push() for string keys takes a pointer to the string,
// its length, and the value to store.  The new node is
// pushed onto the end of the linked list and wherever it
// goes in the hash.
y = 80;
TempHash.Push("key1", 5, y++);
TempHash.Push("key22", 6, y++);
TempHash.Push("key3", 5, y++);
// Adding an integer key into the same hash just for kicks.
TempHash.Push(12345, y++);
...
// Finding a node and modifying its value.
Node = TempHash.Find("key1", 5);
Node->Value = y++;
...
Node = TempHash.FirstList();
while (Node != NULL)
{
  if (Node->GetStrKey())  printf("%s => %d\n", Node->GetStrKey(), Node->Value);
  else  printf("%d => %d\n", (int)Node->GetIntKey(), Node->Value);

  Node = Node->NextList();
}

我在研究阶段遇到了这个SO线程,看看OrderedHash是否已经存在,而不需要我放入一个庞大的库。我很失望。所以我写了自己的。现在我已经分享了它。

1
CubicleSoft

另一种实现方法是使用map而不是vector。我将向您展示这种方法并讨论差异:

只需创建一个在幕后有两个地图的类。

#include <map>
#include <string>

using namespace std;

class SpecialMap {
  // usual stuff...

 private:
  int counter_;
  map<int, string> insertion_order_;
  map<string, int> data_;
};

然后,您可以按正确的顺序通过data_将迭代器公开给迭代器。你这样做的方法是遍历insertion_order_,对于你从该迭代中获得的每个元素,使用data_中的值在insertion_order_中进行查找。

您可以使用更高效的hash_map for insertion_order,因为您不关心直接迭代insertion_order_

要进行插入,您可以使用如下方法:

void SpecialMap::Insert(const string& key, int value) {
  // This may be an over simplification... You ought to check
  // if you are overwriting a value in data_ so that you can update
  // insertion_order_ accordingly
  insertion_order_[counter_++] = key;
  data_[key] = value;
}

有很多方法可以使设计更好并且担心性能,但这是一个很好的框架,可以让您开始自己实现这个功能。您可以将其模板化,并且实际上可以将对存储为data_中的值,以便您可以轻松地引用insertion_order_中的条目。但我把这些设计问题作为练习:-)。

更新 :我想我应该说一下insert_order_使用map与vector的效率

  • 直接查找数据,在两种情况下都是O(1)
  • 向量方法中的插入是O(1),映射方法中的插入是O(logn)
  • 向量方法中的删除是O(n)因为您必须扫描要删除的项目。使用map方法,它们是O(logn)。

也许如果你不打算使用删除,你应该使用矢量方法。如果您支持不同的排序(如优先级)而不是插入顺序,那么映射方法会更好。

1
Tom

//应该像这个男人!

//这样可以保持插入的复杂性O(logN)并且删除也是O(logN)。

class SpecialMap {
private:
  int counter_;
  map<int, string> insertion_order_;
  map<string, int> insertion_order_reverse_look_up; // <- for fast delete
  map<string, Data> data_;
};
1
Ka Yan

这与费萨尔斯的回答有些相关。您可以围绕地图和矢量创建一个包装类,并轻松地使它们保持同步。适当的封装将允许您控制访问方法,从而控制使用哪个容器...矢量或地图。这避免了使用Boost或类似的东西。

1
Polaris878

这里的解决方案只需要标准模板库而不使用boost的multiindex:
你可以使用std::map<std::string,int>;vector <data>;,在map中你可以存储vector中数据位置的索引,vector可以按插入顺序存储数据。这里访问数据具有O(log n)复杂性。以插入顺序显示数据具有O(n)复杂度。插入数据具有O(log n)复杂性。

例如:

#include<iostream>
#include<map>
#include<vector>

struct data{
int value;
std::string s;
}

typedef std::map<std::string,int> MapIndex;//this map stores the index of data stored 
                                           //in VectorData mapped to a string              
typedef std::vector<data> VectorData;//stores the data in insertion order

void display_data_according_insertion_order(VectorData vectorData){
    for(std::vector<data>::iterator it=vectorData.begin();it!=vectorData.end();it++){
        std::cout<<it->value<<it->s<<std::endl;
    }
}
int lookup_string(std::string s,MapIndex mapIndex){
    std::MapIndex::iterator pt=mapIndex.find(s)
    if (pt!=mapIndex.end())return it->second;
    else return -1;//it signifies that key does not exist in map
}
int insert_value(data d,mapIndex,vectorData){
    if(mapIndex.find(d.s)==mapIndex.end()){
        mapIndex.insert(std::make_pair(d.s,vectorData.size()));//as the data is to be
                                                               //inserted at back 
                                                               //therefore index is
                                                               //size of vector before
                                                               //insertion
        vectorData.Push_back(d);
        return 1;
    }
    else return 0;//it signifies that insertion of data is failed due to the presence
                  //string in the map and map stores unique keys
}
1
Himanshu Pandey

你不能用地图做到这一点,但你可以使用两个独立的结构 - 地图和矢量并保持它们同步 - 也就是当你从地图中删除时,从矢量中找到并删除元素。或者你可以创建一个map<string, pair<int,int>> - 并在你的对存储中插入到记录位置时的地图大小()以及int的值,然后在打印时,使用位置成员进行排序。

1
Faisal Vali

boost::multi_index与地图和列表索引一起使用。

0
Vladimir Voznesensky

您需要考虑的一件事是您使用的数据元素数量很少。使用矢量可能会更快。地图中有一些开销可能导致在小数据集中进行查找比使用更简单的向量更昂贵。因此,如果您知道您将始终使用相同数量的元素,请进行一些基准测试,看看地图和矢量的性能是否是您真正认为的。您可能会发现只有50个元素的向量中的查找与地图几乎相同。

0
Chad Simpkins