std::pair 作为 map 中的键

Question

我有一个大型图像数据集，是在特定时间拍摄的，其中每个图像捕获 start_time 和 stop_time 都已知并编码为双精度。 我想根据模拟时间将每个连续图像加载到我的模拟中，即 - 检查当前模拟时间何时落在开始/停止间隔内。

我想为此使用地图，其中键是开始和停止时间的std::pair<double, double>，值是图像的完整路径。

std::map<std::pair<double, double>, std::string> _sequence; // t1, t2 and full path

我的问题： 如何搜索这样的地图以查找 _currentTime 是否在间隔对内？

Answer 1

首先，如果搜索包含是您想要做的主要事情，请不要使用map 键入std::pair<double, double>。这不是一个对该数据结构有意义的操作。

但如果你坚持，代码看起来会像这样（在 C++11 中）：

bool isWithinInterval() const {
    for (const auto& pr : _sequence) {
        if (_currentTime >= pr.first.first && _currentTime <= pr.first.second) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

Pre-C++11，同样的想法，只是循环语法略有不同。理想情况下，我们会使用std::find_if，但表达地图的value_type 很麻烦。但在 C++14 中，没有这样的麻烦：

auto it = std::find_if(_sequence.begin(),
                       _sequence.end(),
                       [_currentTime](const auto& pr) {
                           return _currentTime >= pr.first.first && _currentTime <= pr.first.second;
                       });
return it != _sequence.end();

或者只是：

return std::any_of(_sequence.begin(), _sequence.end(),
                   [_currentTime](const auto& pr) {
                       return _currentTime >= pr.first.first && _currentTime <= pr.first.second;
                   });

Answer 2

一种方法可能是不使用std::map<std::pair<double, double>, std::string>，而是使用std::map<double, std::pair<double, std::string>>：您将使用m.lower_bound(current_time) 来查找current_time 可以适合的一系列元素的开始.然后，您将遍历迭代器，直到它到达末尾、落入相关范围或超出结束时间：

auto it = _sequence.lower_bound(current_time);
for (; it != _sequence.end() && current_time <= it->second; ++it) {
   if (it.first <= current_time) {
       // found a matching element at it
   }
}

使用带有std::pair<double, double> 键的布局会尴尬地需要第二次。不过，您可以使用std::make_pair(current_time, current_time)。

Answer 3

double search = 0.; /* or some other value */
bool found = false;
for ( auto & key_value_pair : _sequence ) {
    // key_value_pair.first == map key
    // key_value_pair.second == key's associated value
    if ( key_value_pair.first.first <= search || search <= key_value_pair.first.second ) {
        found = true;
        break;
    }
}
if ( found ) {
    /* it's within an interval pair! */
} else {
    /* it's not within an interval pair! */
}

我建议您也关注boost::icl

Answer 4

如果可能，不要使用 std::pair 作为键。作为键并没有真正意义，因为您最终会遇到两个重叠范围映射到同一个元素的情况。

无论如何，这就是我将如何实施解决此类问题的方法。 lower_bound/upper_bound 是你的朋友。此外，您可以通过在停止时间键入值来避免反向迭代器技巧。

#include <map>
#include <stdio.h>

struct ImageStuff
{
  double startTime;
  double stopTime;
  char data[1000];
};

typedef std::map<double, ImageStuff> starttime_map_type; 
starttime_map_type starttime_map;

ImageStuff & MakeImage (double start, double stop) {
  ImageStuff newImage;
  newImage.startTime = start;
  newImage.stopTime = stop;
  return starttime_map[start] = newImage;
}

starttime_map_type::iterator FindByTime (double time) {
  starttime_map_type::reverse_iterator i = starttime_map_type::reverse_iterator(starttime_map.upper_bound(time));
  if (i == starttime_map.rend() || time > i->second.stopTime) {
    printf ("Didn't find an image for time %f\n", time);
    return starttime_map.end();
  }
  else {
    printf ("Found an image for time %f\n", time);
    return i.base();
  }
  return starttime_map.end();
}


int main (void)
{
  MakeImage (4.5, 6.5);
  MakeImage (8.0, 12);
  MakeImage (1, 1.2);

  auto i = FindByTime(3);
  i = FindByTime(4.5);
  i = FindByTime(9);
  i = FindByTime(15);

  return 0;
}