在 C++ 中创建无序映射以计算对

Question

假设我有一个数组1 2 1 2 3 4 2 1，我想将所有(arr[i], arr[i-1) 存储为arr[i] != arr[i-1] 作为一对在unordered_map 中用于计算这些对。
例如

(1, 2)  -> 2
(2, 3) -> 1
(3, 4) -> 1
(4, 2) -> 1
(2, 1) -> 1

所以我尝试的语法，

unordered_map<pair<int, int>,  int> umap;
int temp; 
cin>>temp;
arr[i]=temp;
for (int i=1; i< n; i++){
   cin>>temp;
   arr[i]=temp;
            
   umap[(arr[i-1], arr[i])]++;
}

接下来，我也尝试了正确的定义。

unordered_map<pair<int, int>,  int> umap;
cin>>temp;
arr[i]=temp;
for (int i=1; i< n; i++){
   cin>>temp;
   arr[i]=temp;
   pair<int, int> p(arr[i-1], arr[i]);
   umap[p]++;
}

谁能帮我找到正确的语法？

Answer 1

这种情况下的问题是std::unordered_map 需要一个可散列的键类型。 （它被实现为一个哈希图）

但是std::hash 对std::pair<> 没有重载，因此您的std::unordered_map 无法编译。

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使用普通的std::map

您可以通过切换到只需要operator< 的法线贴图来解决此问题，而is implemented by std::pair：

std::map<std::pair<int, int>,  int> umap;

int values[] = {1, 2, 1, 2, 3, 4, 2, 1};
for (int i=1; i< sizeof(values) / sizeof(int); i++) {
    umap[std::pair(values[i-1], values[i])]++;
}

godbolt example

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创建哈希函数

或者如果你想保留 hashmap，你需要为你的 pair 提供一个散列函数，例如：

struct pair_hash
{
    template <class T, class U>
    std::size_t operator()(std::pair<T, U> const& pair) const {
        return std::hash<T>()(pair.first) ^ std::hash<U>()(pair.second);
    }
};

然后将其用于您的地图：

std::unordered_map<std::pair<int, int>,  int, pair_hash> umap;

int values[] = {1, 2, 1, 2, 3, 4, 2, 1};
for (int i=1; i< sizeof(values) / sizeof(int); i++) {
    umap[std::pair(values[i-1], values[i])]++;
}

godbolt example

警告：在这个例子中，这对中的两个哈希值只是被异或。一般来说，这不是一个很好的组合哈希的方法，您应该将其替换为更好的函数以供生产使用，例如this hash_combine function。

Answer 2

您不能只使用unordered_map 和pair，因为没有实现默认哈希。 但是，您可以使用map，它应该可以很好地满足您的目的，因为pair 确实实现了<。 当您真正需要 unordered_map 时，请参阅 Why can't I compile an unordered_map with a pair as key?。

你可以用这样的花括号构造pair

umap[{arr[i-1], arr[i]}]++;

我认为是从 C++11 开始，但可能是 C++14 甚至 C++17