如何使用 std::find 查找具有结构成员值的集合元素？答案

【问题标题】：How do I use the std::find to find a set element with a struct member value?如何使用 std::find 查找具有结构成员值的集合元素？
【发布时间】：2020-10-21 02:33:01
【问题描述】：

struct Node{
    int id;
    float x;
    float y;
    float z;
    Node(int newId,float newX,float newY,float newZ){id=newId;x=newX;y=newY;z=newZ;}
    bool operator<(const Node& rhs)const {return id < rhs.id;}
};

set<Node> graph;
Node a(1,2,3,4);
Node b(2,1,2,3);
Node c(3,4,5,6);
graph.insert(a);
graph.insert(b);
graph.insert(c);

我想使用 find 函数查找具有特定 id 的 graph 元素。像Node n = graph.find(3) 这样的东西会返回一个迭代器到 id 为 3、x 4、y 5、z 6 的元素。目前 find 函数只接受一个初始化的 Node 作为参数。

【问题讨论】：

标签： c++ struct set find std

【解决方案1】：

您尝试使用的是set<Node>::find() 而不是std::find()。您可以使用类似于std::find() - std::find_if() 的函数轻松地做您想做的事情：

auto iter = std::find_if( graph.begin(), graph.end(), [](const Node& node){return node.id==3;});

这个解决方案的问题是std::find() 和std::find_if() 具有O(n) 计算复杂度（其中n 是范围内的元素数量），而使用set<Node>::find() 只需要O(log(n)) 复杂度。如果您稍微改变您的设计（并且您至少使用 C++14），您就可以实现这一点。

首先，结构节点使用非成员operator<，并添加更多比较运算符：

struct Node{
    int id;
    float x;
    float y;
    float z;
    Node(int newId,float newX,float newY,float newZ){id=newId;x=newX;y=newY;z=newZ;}
};

bool operator<(const Node& lhs, const Node& rhs)const {return lhs.id < rhs.id;}
bool operator<(const Node& lhs, int rhs)const {return lhs.id < rhs;}
bool operator<(int lhs, const Node& rhs)const {return lhs < rhs.id;}

接下来，你需要使用一个带有透明比较器的集合：

std::set<Node, std::less<>> graph;

现在，您正在尝试的应该可以工作：

auto iter = graph.find(3)

【讨论】：

【解决方案2】：

如何使用 std::find 查找具有结构成员值的集合元素？

目前 find 函数只接受一个初始化的 Node 作为参数。

严格来说，std::find 完全没有这个要求。您可以传递与元素类型相当的任何类型的对象。也就是说，您可以使用std::find_if 而不是std::find。

请注意，std::find_if（如std::find）具有线性复杂度。如果您想要一个基于相关整数查找元素的数据结构是有效的，那么您将需要使用关联映射而不是集合。

【讨论】：

std::find 和 std::find_if 总是具有线性复杂度 - 迭代器是否具有随机访问权无关紧要。
@Eugene 哦，是的。好点子。我在想std::distance。答案固定。