反向地图查找答案

【问题标题】：Reverse map lookup反向地图查找
【发布时间】：2011-04-21 19:50:33
【问题描述】：

我有一张一对一的地图。从值中查找键的最佳方法是什么，

即

例如，如果地图是这样的

关键值

我希望能够找到3对应的键是C。

谢谢！

【问题讨论】：

标签： c++ stl map

【解决方案1】：

您对此无能为力。您可以选择使用两张地图，使用来自Boost Multi-Index 库的多键地图，或者进行线性搜索。

更新：最轻量级的开箱即用解决方案似乎是Boost.Bimap，它代表双向地图。

【讨论】：

【解决方案2】：

假设你有一张地图<X,Y>。构建第二个结构，可能是 map<Y*,X*,Deref>，它启用反向查找但避免将存储开销加倍，因为使用指针，无需将每个 X 和 Y 存储两次。第二个结构只是有指向第一个的指针。

【讨论】：

每个指针通常占用 4-8 个字节。仅当指针比对象轻并且取消引用的成本可以忽略不计时才使用它。删除map<X,Y> 中的条目时也要小心，因为指针无效。

【解决方案3】：

最直接的方法是维护一个并行映射，其中值和键是相反的（因为关系是一对一的）。

【讨论】：

【解决方案4】：

另一种解决方案是使用（鲜为人知的？）Boost.Bimap:

Boost.Bimap 是一个双向映射 C++ 库。使用 Boost.Bimap 你可以在这两种类型都可以用作键。一种 bimap<X,Y> 可以认为是 std::map<X,Y> 和 std::map<Y,X>。学习曲线如果你知道怎么做，bimap 几乎是平的使用标准容器。一个伟大的已经付出了很多努力映射 STL 的命名方案在 Boost.Bimap 中。图书馆是旨在匹配常见的 STL 容器。

【讨论】：

【解决方案5】：

给定一个从键到值的std::map，以下函数将返回一个反向查找表，一个从值到键的std::map。

    /// Given a map from keys to values, creates a new map from values to keys 
    template<typename K, typename V>
    static map<V, K> reverse_map(const map<K, V>& m) {
        map<V, K> r;
        for (const auto& kv : m)
            r[kv.second] = kv.first;
        return r;
    }

【讨论】：

【解决方案6】：

除非地图很大，或者你有其他方式知道线性搜索太慢，否则我会从线性搜索开始：

#include <iostream>
using std::cout;

#include <map>
using std::map;

#include <algorithm>
using std::find_if;

#include <boost/assign/list_of.hpp>
using boost::assign::map_list_of;

typedef map<char, int> Map;
typedef Map::key_type Key;
typedef Map::value_type Pair;
typedef Map::mapped_type Value;


struct finder {
    const Value v;
    finder(const Value& v) : v(v) {}
    bool operator()(const Pair& p) {
        return p.second == v;
    }
};

Map m = map_list_of('a', 1)('b', 2)('c', 3)('d', 4)('e', 5);

int main() {
    Pair v = *find_if(m.begin(), m.end(), finder(3));
    cout << v.second << "->" << v.first << "\n";
}

【讨论】：

在使用其他语言 20 多年后，我最近重新开始使用 C++，所以我有点生疏了。有没有办法将 finder 实现为内联 lambda 函数/表达式？

【解决方案7】：

@Robᵩ 上面使用 lambda 的答案的变体：

map<char, int> m = {{'a', 1}, {'b', 2}, {'c', 3}, {'d', 4}, {'e', 5}};

int findVal = 3;
auto it = find_if(m.begin(), m.end(), [findVal](const Pair & p) {
    return p.second == findVal;
});
if (it == m.end()) {
    /*value not found*/
    cout << "*value not found*";
}
else {
    Pair v = *it;
    cout << v.second << "->" << v.first << "\n";
}

（感谢@Nawaz 在这里的贡献：https://stackoverflow.com/a/19828596/1650814）

【讨论】：

【解决方案8】：

我知道这是一个很老的问题，但这篇 codeproject 文章 (http://www.codeproject.com/Articles/3016/An-STL-like-bidirectional-map) 是双向映射的一个很好的例子。

这是一个示例程序，展示了它是多么容易：

 #pragma warning(disable:4503)

    #include "bimap.h"
    #include <iostream>
    #include <string>

    using codeproject::bimap;

    int main(void)
    {
      bimap<int,std::string> bm;

      bm[1]="Monday";
      bm[2]="Tuesday";
      bm[3]="Wednesday";
      bm[4]="Thursday";
      bm[5]="Friday";
      bm[6]="Saturday";
      bm[7]="Sunday";

      std::cout<<"Thursday occupies place #"<<bm["Thursday"]<<
                 " in the week (european style)"<<std::endl;
      return 0;
    }

【讨论】：