按索引访问地图值

Question

如果我有这样的结构

std::map<string, int> myMap;
myMap["banana"] = 1;
myMap["apple"] = 1;
myMap["orange"] = 1;

如何访问 myMap[0]？

我知道地图是内部排序的，我对此很好，我想通过索引在地图中获取一个值。我已经尝试过 myMap[0] 但我得到了错误：

Error   1   error C2679: binary '[' : no operator found which takes a right-hand operand of type 'int' (or there is no acceptable conversion)   

我意识到我可以这样做：

string getKeyAtIndex (int index){
    map<string, int>::const_iterator end = myMap.end(); 

    int counter = 0;
    for (map<string, int>::const_iterator it = myMap.begin(); it != end; ++it) {
        counter++;

        if (counter == index)
            return it->first;
    }
}

但这肯定是非常低效的吗？有没有更好的办法？

Answer 1

您的map 不应该以这种方式访问​​，它是由键而不是位置索引的。 map 迭代器是双向的，就像 list 一样，因此您使用的函数并不比按位置访问 list 效率低。如果您想按位置随机访问，请使用vector 或deque。

您的函数可以在std::advance(iter, index) 的帮助下从begin() 开始编写：

auto it = myMap.begin();
std::advance(it, index);
return it->first;

Answer 2

嗯，实际上你不能。你发现的方法效率很低，它的计算复杂度为 O(n)（最坏的情况是 n 次操作，其中 n 是地图中元素的数量）。

比较而言，访问向量或数组中的项目的复杂度为 O(1)（恒定的计算复杂度，单个操作）。

考虑 map 在内部实现为红黑树（或 avl 树，这取决于实现）并且每个插入、删除和查找操作都是 O(log n) 最坏情况（它需要以 2 为底的操作中的对数来在树中找到一个元素），这很好。

您可以处理的一种方法是使用包含矢量和地图的自定义类。 类末尾的插入平均为 O(1)，按名称查找将为 O(log n)，按索引查找将为 O(1)，但在这种情况下，删除操作将为 O(n)。

Answer 3

上一个答案（见评论）：myMap.begin(); 怎么样？

您可以通过使用向量后备存储实现随机访问映射，该存储本质上是对向量。你当然会失去标准库映射的所有好处。

Answer 4

可能有一种特定于实现的（不可移植的）方法来实现您的目标，但不是可移植的。

一般来说，std::map 被实现为一种二叉树，通常按键排序。第一个元素的定义因排序而异。另外，在您的定义中， element[0] 是树顶部的节点还是最左边的叶节点？

许多二叉树都以链表的形式实现。大多数链表不能像数组一样直接访问，因为要找到第 5 个元素，您必须遵循链接。这是根据定义。

您可以同时使用std::vector 和std::map 来解决您的问题：

1. 从动态内存中分配对象。
2. 将指针与密钥一起存储到std::map。
3. 将指针存储在std::vector 中您想要的位置 在。

std::map 将允许一种有效的方法通过键访问对象。
std::vector 将允许通过索引访问对象的有效方法。 存储指针只允许对象的一个​​实例，而不必维护多个副本。

Answer 5

您可以使用其他地图，例如容器。
保留一个大小的字段可以使二叉搜索树易于随机访问。
这是我的实现...
标准样式，随机访问迭代器 ...
大小平衡树 ...
https://github.com/mm304321141/zzz_lib/blob/master/sbtree.h
和 B+tree ...
https://github.com/mm304321141/zzz_lib/blob/master/bpptree.h

Answer 6

std::map 是一个有序容器，但它的迭代器不支持随机访问，而是支持双向访问。因此，您只能通过导航其所有先前元素来访问第 n 个元素。您的示例的一个更短的替代方法是使用标准迭代器库：

 std::pair<const std::string, int> &nth_element = *std::next(myMap.begin(), N);

这具有线性复杂性，如果您打算在大型地图中经常使用这种方式，这并不理想。

另一种方法是使用支持随机访问的有序容器。例如，boost::container::flat_map 提供了一个成员函数 nth，它可以让您准确地找到您要查找的内容。

Answer 7

std::map<string,int>::iterator it = mymap.begin() + index;