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C++:替换我们有迭代器的 std::unordered_set 中的元素

coder 2024-02-22 原文

我有一个指向某些对象的指针的 std::unordered_set。该集合具有自定义哈希和等价函数，s.t.即使对象在“所有成员都相等”的意义上不相等，对象也可以关于集合是相等的。

现在我想插入一个新对象。如果集合中已经存在等效对象，当且仅当对象的“其他”成员(即不属于散列/相等性检查的一部分)的某些条件为真时，我希望替换旧对象。

如果我决定更换对象，我想知道如何最有效地做到这一点。我觉得整个过程应该可以通过一次 HashMap 查找来完成。我目前最好的方法是:

  • 首先，调用set.insert(new_object)。如果这实际上插入了对象，我们就完成了。 (这需要我们进行一次 HashMap 查找。)
  • 如果不是，则集合中有一个等价对象，我们得到一个指向它的迭代器。根据 new_object 和迭代器检查条件。这不会调用任何 HashMap 操作。
  • 如果条件为真，则用 new_object 替换迭代器指向的任何内容。这是棘手的部分。看来我做不到 *the_iterator = new_object。我目前能想到的最好的方法是 set.erase(the_iterator); set.insert(new_object); - 但这需要为插入进行新的 HashMap 查找，甚至可能导致重新散列。两者都不是必需的。

下面是一个完整的示例，展示了我正在尝试做的事情。由于自定义散列/相等结构，它有点冗长，抱歉。

#include <unordered_set>

struct Foo {
    int set_value;
    int other_value;
};

struct SetEqual {
    bool operator()(Foo * lhs, Foo * rhs) const noexcept
    {
        return lhs->set_value == rhs->set_value;
    }
};
struct SetHasher {
    size_t operator()(Foo * foo) const noexcept
    {
        std::hash<int> hasher;
        return hasher(foo->set_value);
    }
};

std::unordered_set<Foo *, SetHasher, SetEqual> my_set;

void 
replace_if_lower(Foo * foo) 
{
    auto insertion_result = my_set.insert(foo);
    bool was_inserted = insertion_result.second;
    auto insertion_it = insertion_result.first;

    if (!was_inserted) {
        // Replace iff the other value is lower
        if (foo->other_value < (*insertion_it)->other_value) {
            // This is what I would like to do:
            // *insertion_it = foo;

            // This is the best I could figure out:
            my_set.erase(insertion_it);
            my_set.insert(foo); 
        }
    }
}

有人知道如何仅通过一组查找来做到这一点吗？我可以使用 C++ 11 或 14 功能。谢谢!

最佳答案

不，这是不可能的，设计。

对集合中包含的元素的所有访问都是 const 限定的，因此集合可以维护必要的结构，以便能够在 O(1) 时间内进行搜索。如果您可以修改这些元素，它们可能位于错误的位置。

您可以将 my_set 的内容插入(或在 C++17 中merge 直接设置)到一个新的(单个元素)设置然后交换它们，但这是一个 O(N) 操作。

decltype(my_set) temp{ { foo } }; 
temp.insert(my_set.begin(), my_set.end());
std::swap(my_set, temp);
// my_set now has foo, temp has replaced element or is empty

或者，如果您只关心 foo->other_value 的值被放入集合中，请注意您可以通过 const 指针修改对象。

auto ptr = *my_set.insert(foo).first;
ptr->other_value = foo->other_value;
assert(ptr->set_value == foo->set_value);
// ptr is "Foo * const", not "Foo const *"

关于C++:替换我们有迭代器的 std::unordered_set 中的元素，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/49651835/

unordered_setampcodesetvaluec++c++11stlc++14

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