给定vector1中的元素，快速从vector2中获取一个元素

Question

我有两个向量vector<DataPoint> data和vector<string> labels，其中DataPoint 只是一个浮点向量：typedef vector<float> DataPoint。每个数据点data[i] 都有其关联的标签labels[i]。

有什么方法可以快速获取给定数据点x 的标签？ string getLabel(DataPoint x){..} 之类的东西很快。

Answer 1

如果您的data 向量已排序，您希望在data 中找到DataPoint 的最佳索引是O(log(n)) 复杂度（使用二进制搜索）。否则，这是O(n) 中的线性搜索。

问题的症结在于您有两个包含相关数据的向量，这总是很难管理（并且强烈暗示设计不佳）。最好用 vector<LabeledDataPoints> 替换这两个向量（具有两个成员的结构：DataPoint 和 string）。

Answer 2

一些注意事项：可以用std::sort()对向量进行排序，用std::binary_search()搜索预排序的向量，std::unordered_map是C++11哈希表，std::map是二叉树，您可以使用 O(log2N) 查找、插入和擦除进行插入时间排序。谷歌其中任何一个文档。

使用您现有的数据结构，如果 dataPoint 是预先排序的，那么您有 O(log2N)，其中 N 是 dataPoint.size()，并假设 平均不相等的 dataPoints 比较只需要比较第一个浮点数或两个。未排序，为 O(N)。

显然，性能问题是不必在已知公共索引后查看标签 - 它只是找出该索引是什么，给定 data 向量之外的 dataPoint 对象。

如果排序不理想或 O(log2N) 仍然太慢，您可以考虑将数据点放入带有标签的哈希表中。

在不太可能的情况下，性能问题仅是由于您的 dataPoints 经常以相同的浮动前导序列开始，那么（假设没有简单的解决方案，例如从向量的背面到前面进行比较），您可以创建某种首先比较元素的哈希值或总和，如果已知相等，则仅进行逐个浮点数比较。

Answer 3

旧答案（它是关于轻松获取值（DataPoint 实例））：

---

你为什么不使用地图，使用标签作为键和数据点作为值（地图）？通过这种方式，您将拥有关联的数据，并且根据地图类型，您可以对复杂性进行区分（使用地图，查找复杂度为 O(logn)，而哈希图的预期复杂度为 O(1)，并且O(n) 最坏情况）。使用对您更有效的方法。 有关地图及其复杂性的更多信息，请查看此处：multiset, map and hash map complexity

---

更新：

要获取每个 DataPoint 的标签，一个想法是创建一个单独的类（例如 DataContainer），其中包含作为私有成员的 DataPoint 实例向量和一个字符串，其中包含您的标签和适当的 setter/getter。

class DataContainer{
  private:
    DataPoint mDataPoint;
    string mLabel;

  public:
    DataContainer(DataPoint dataPoint,string label): 
      mDataPoint(dataPoint), mLabel(label){}

    void setDataPoint(DataPoint dataPoint){
      mDataPoint = dataPoint;
    }

    void setLabel(string label){
      mLabel = label;
    }

    DataPoint getDataPoint(){
      return mDataPoint;
    }

    //This getter does the job, with O(1) complexity.
    string getLabel(){
      return mLabel;
    }
  }

这样，您可以将您的 DataContainer 放在您想要的任何结构中（如果您想类似地获取键，我建议使用 map：map），在实例化时设置标签并使用 getter 方法获取它 O( 1) 复杂性。 如您所见，您的问题需要以不同的方式处理，并且有一些方法可以做到。