Sobes.tech
Middle

Čo je potrebné urobiť, aby ste svoju štruktúru uložili do unordered_map?

sobes.tech AI

Odpoveď od AI

Ak chcete uložiť štruktúru ako kľúč v std::unordered_map, musíte poskytnúť:

  1. Hashovaciu funkciu (hash function): Nájde hash hodnotu pre inštanciu štruktúry.
  2. Operátor porovnania na rovnosť (operator==): Porovnáva dve inštancie štruktúry na rovnosť.

Existuje niekoľko spôsobov, ako tieto prvky poskytnúť:

  • Prepísať operator== v rámci štruktúry a špecializovať std::hash pre vašu štruktúru. Toto je najbežnejší a odporúčaný prístup.

    #include <unordered_map>
    #include <string>
    #include <functional>
    
    struct MyStruct {
        int id;
        std::string name;
    
        bool operator==(const MyStruct& other) const {
            return id == other.id && name == other.name;
        }
    };
    
    // Špecializácia std::hash pre MyStruct
    namespace std {
        template <>
        struct hash<MyStruct> {
            size_t operator()(const MyStruct& obj) const {
                size_t h1 = hash<int>()(obj.id);
                size_t h2 = hash<std::string>()(obj.name);
                return h1 ^ (h2 << 1);
            }
        };
    }
    
    // Príklad použitia v main
    int main() {
        std::unordered_map<MyStruct, int> my_map;
        MyStruct key1 = {1, "Alice"};
        MyStruct key2 = {2, "Bob"};
        MyStruct key3 = {1, "Alice"}; // ekvivalentný s key1
    
        my_map[key1] = 10;
        my_map[key2] = 20;
    
        if (my_map.count(key3)) {
            // my_map[key3] bude 10
        }
    
        return 0;
    }
    
  • Poskytnúť funkcie hashovania a porovnania ako samostatné parametre šablóny pri deklarácii unordered_map. Menej pohodlné, ak často používate štruktúru ako kľúč, pretože musíte uvádzať typy komparátora a hashovača pri každom vyhlásení kontajnera.

    #include <unordered_map>
    #include <string>
    #include <functional>
    
    struct MyStruct {
        int id;
        std::string name;
    };
    
    // Samostatná funkcia hashovania
    struct MyStructHash {
        size_t operator()(const MyStruct& obj) const {
            size_t h1 = std::hash<int>()(obj.id);
            size_t h2 = std::hash<std::string>()(obj.name);
            return h1 ^ (h2 << 1);
        }
    };
    
    // Samostatná funkcia porovnania (alebo funktor)
    struct MyStructEqual {
        bool operator()(const MyStruct& lhs, const MyStruct& rhs) const {
            return lhs.id == rhs.id && lhs.name == rhs.name;
        }
    };
    
    // Príklad použitia v main
    int main() {
        std::unordered_map<MyStruct, int, MyStructHash, MyStructEqual> my_map;
        MyStruct key1 = {1, "Alice"};
        MyStruct key2 = {2, "Bob"};
    
        my_map[key1] = 10;
        my_map[key2] = 20;
    
        return 0;
    }
    

Dôležité body:

  • Korektnosť hash funkcie: Pre akékoľvek dva kľúče a a b, ak a == b, tak hash(a) musí byť rovné hash(b). Opak nie je povinný (môžu nastať kolízie).
  • Kvalita hash funkcie: Dobrá hash funkcia rovnomerne rozdeľuje hodnoty pre rôzne kľúče, minimalizuje kolízie a zvyšuje výkon (O(1) v priemere).
  • Konštantnosť: Operátory porovnania a hash funkcia by mali byť const, pretože nemajú meniť objekt kľúča.