如何在 std::map 中查找具有至少一个数据成员等于键的结构的元素

Question

我有一个问题，关于如何在具有结构的 std::map 中找到具有至少一个数据编号等于正在搜索的键的对应元素。

例如，假设我要在 phone 本书中查找姓名为或的人的 phone 号码（假设没有一个名字被超过一个人使用），我将声明一个名为 Person 的 struct 并定义一个包含 Person 个对象和 his/her phone个数（在std::string）：

struct Person {
    std::string name;
    std::string id;
};

std::map<Person, std::string> phonebook;

正如我从 Internet 上搜索的那样，我知道该结构需要重载 == 和 < 运算符才能与 std::map 一起使用并实现它们：

bool operator==(const Person &person1, const Person &person2) {
    return person1.name == person2.name || person1.id == person2.id;
}

bool operator<(const Person &person1, const Person &person2) {
    return person1.id < person2.id;
}

我在重载的==运算符中使用了逻辑"or"（||）来实现phone号码可以通过人名查找的功能或 id，而不是两者都需要。

我写了一些代码来测试这个功能：

// Add some entries
phonebook[{"Jack", "001"}] = "12345";
phonebook[{"Mike", "002"}] = "12346";
phonebook[{"Eric", "003"}] = "12347";

// Search by name
std::map<Person, std::string>::iterator iter = phonebook.find({"Jack", ""});
if (iter == phonebook.end())
    std::cout << "Cannot find the phone number for Jack" << std::endl;
else
    std::cout << "Jack's phone number is " << iter->second << std::endl;

// Search by id
iter = phonebook.find({"", "001"});
if (iter == phonebook.end())
    std::cout << "Cannot find the phone number for 001" << std::endl;
else
    std::cout << "001's phone number is " << iter->second << std::endl;

但是，我发现按id搜索很好用，但是按名字搜索就不行了。无论搜索什么名字，都找不到phone这个号码。上面的测试代码产生了以下输出：

Cannot find the phone number for Jack
001's phone number is 12345

而预期输出是

Jack's phone number is 12345
001's phone number is 12345

此外，如果我将实现重载 < 运算符的方式更改为

bool operator<(const Person &person1, const Person &person2) {
    return person1.name < person2.name; // change "id" to "name"
}

然后按名称搜索就可以了，但是按id搜索就不行了。

那么我怎样才能用 std::map 实现这个功能（用 his/her 名字或 id 找到一个人的 phone 号码）？还是不能这样实现？

提前致谢！

Answer 1

std::map仅根据operator<定义。当且仅当 !(a < b) 和 !(b < a) 时，两个映射条目才被视为相等。您的 operator== 在这里没有帮助，所有 find() 调用所做的就是找到具有您指定的 ID（或第二种情况下的姓名）的人，因为它只考虑 operator<.

更大的图景是 std::map::find 利用 std::map 的排序（通常实现为红黑树）来避免检查每个元素。如果名称和 ID 都参与您的搜索，此属性没有帮助，因为您无法判断匹配名称或是在树中任何给定节点之前还是之后- 你只知道 ID（或者，在第二种情况下，名称）。

除非你想实现一个非常花哨和复杂的方式将名称和 ID 组合到一个 sortable/searchable 字段中（不知道你会怎么做），您将必须检查每个元素。 std::find_if 为您做到这一点：

std::find_if(phonebook.begin(), phonebook.end(), [name, id](const std::pair<Person, std::string>& personAndNumber) {
  const Person& person = personAndNumber.first;
  return person.name == name || person.id == id;
});

Answer 2

正如@Max Langhof 指出的那样，您只能使用find() 在地图中搜索键，因为地图是按键排序的。要使用值（在您的情况下为名称）进行搜索，您可以简单地迭代所有键。虽然这种方法效率不高，因为您必须搜索地图中的每条记录。

for (auto it = phonebook.begin(); it != phonebook.end(); it++)
{
    if (it->second == "001")
    {
        return it->first;
    }     
}

// If you reach here, then value was not found
std::cout << "Cannot find the phone number for 001" << std::endl;

如何在 std::map 中查找具有至少一个数据成员等于键的结构的元素

How to find an element in std::map with structures that has at least one data member equal to the key

c++

struct

stdmap