Wie kann ich die Einfügereihenfolge in einer Karte effizient beibehalten?

Beibehalten der Einfügereihenfolge in einer Karte

Im Bereich der Datenstrukturen ist eine Karte ein Container, der Schlüssel-Wert-Paare speichert. Eine häufige Anforderung für Karten besteht darin, die Reihenfolge beizubehalten, in der diese Paare eingefügt wurden, um sicherzustellen, dass beim Durchlaufen der Karte auf die Elemente in der Reihenfolge zugegriffen wird, in der sie hinzugefügt wurden. Die Standardimplementierung einer Standardkarte garantiert jedoch nicht die Beibehaltung der Einfügereihenfolge.

Um diesem Bedarf gerecht zu werden, können mehrere Alternativen in Betracht gezogen werden. Eine Möglichkeit besteht darin, einen Paarvektor zu verwenden, der die Beibehaltung der Einfügungsreihenfolge ermöglicht. Für Szenarios mit einer großen Anzahl von Vorgängen, wie etwa der Iteration von über 10.000.000 Schlüssel-Wert-Paaren, ist ein Vektor jedoch aufgrund von Leistungsbedenken möglicherweise nicht die optimale Wahl.

Alternativ für Systeme mit einer begrenzten Anzahl von Schlüsseln -Wert-Paare, wie das Szenario in der Frage mit etwa 50 Paaren, Konvertieren der Karte in einen Vektor und Verwenden der Standardsortierbibliothek (std::sort) mit Ein geeigneter Ordnungskomparator, beispielsweise ein Funktor, kann ein praktikabler Ansatz sein.

Eine weitere Option zum Beibehalten der Einfügereihenfolge in Karten ist die Nutzung der Boost Multi-Index Library. Diese Bibliothek stellt verschiedene Indextypen bereit, die kombiniert werden können, um Multi-Index-Container zu erstellen. Im Szenario der Frage könnte beispielsweise eine Multi-Index-Map mit zwei Indizes verwendet werden: einem für den Direktzugriff (unter Beibehaltung der Einfügereihenfolge) und einem anderen gehashten eindeutigen Index für effiziente String-Suchen. Der folgende Codeausschnitt veranschaulicht, wie eine Multi-Index-Karte für dieses Szenario implementiert werden könnte:

struct value_t {
  string s;
  int i;
};

struct string_tag {};

typedef multi_index_container<
    value_t,
    indexed_by<
        random_access<>, // this index represents insertion order
        hashed_unique<tag<string_tag>, member<value_t, string, &value_t::s>>
    >
> values_t;

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