带有自定义类的 C++ STL 映射的运算符重载

Question

我对在 C++ 中使用 stl map 有疑问。我知道使用带有自定义类的地图我需要重载“

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;

struct box{
    int e,s,w;
    box(): e(-1), s(-2), w(-3)
    {}

       bool operator< (const box& lhs) const
       {
           return e < lhs.e;
       }

};

int main() {
    // your code goes here
    map<box, int> hashtable;
    box b;
    hashtable[b] = 1;
    return 0;
}

在这里，我非常简单地重载了

bool operator< (const box& lhs) const
{
    return w+s+e < lhs.e+lhs.s+lhs.w;
}

还有其他方法。所以我的问题是，

我在这里唯一的动机是存储成对的 box 和 int（参见 main 函数），以便我可以在 O(log(n)) 时间内访问它们。

更新

我认为拥有一个糟糕的比较器不会影响地图的访问、删除时间，而是会影响地图中存在的键。例如，如果我的比较器是以下

bool operator< (const box& lhs) const
{
    return e < lhs.e;
}

现在假设我将两个元组 (e,s,w) 作为 (1,2,3) 和 (1,3,4)。我想将它插入到上面的地图中。现在因为我有比较器，它仅根据“e”的值来确定，它会拒绝第二个元组。所以最后地图将包含 (1,2,3) 而不是其他元组。

编写比较器的最佳方法是使用std::tie，正如@edgar 在接受的答案中所建议的那样。

bool operator< (const box& lhs) const
{
    return std::tie(e,w,s) < std::tie(lhs.e,lhs.w,lhs.s);
}

这两个元组是不同的，即使元组有不同的顺序。我的问题中有这样的要求。例如 (1,2,3) 与 (2,1,3) 不同。如果我使用以下比较器

bool operator< (const box& lhs) const
{
    return e+w+s < lhs.e+lhs.w+lhs.s;
}

同样只有第一个元组会成功，因为这两个元组的总和相同，所以再次不是一个好的比较器。

Answer 1

std::map 不是哈希映射，而是二叉树。

operator< 每次访问树时都会调用，每个查找步骤调用一次。所以很明显，它的复杂性会影响性能（撇开开销不谈，在std::map 中查找的成本与operator< 的成本成正比）。

std::unordered_map 是一个哈希映射。但为此，您需要实现std::hash<box> 和std::equal_to<box>（散列和相等函子）。在这种情况下不使用operator<。

Answer 2

所以我的问题是，重载

不，保证搜索、删除和访问元素是在对数时间内执行的。

我的意思是它会影响地图的散列部分。

std::map 不是 std::unordered_map，所以这里没有散列。

如果是这样，重载

我想现在的标准方式是使用std::tie：

bool operator<(const box& lhs) const
{
    return std::tie(e, s, w) < std::tie(lhs.e, lhs.s, lhs.w);
}