如何在 C++ 中访问 map<string, vector<int>> 的值？

Question

我正在研究我的遗传算法版本来解决 C++ 中的背包问题。我有一个字符串到向量的映射，比如

map<string, vector<int>> objects
{
    {"Object 1", {7, 20, 15}},
    {"Object 2", {3, 50, 10}},
    {"Object 3", {5, 80, 12}},
    {"Object 4", {4, 80, 8}},
    {"Object 5", {2, 40, 11}}
};

和一个向量的向量

vector<vector<int>> population;

我将在哪里存储信息，例如

population[0] = {0, 0, 1, 1, 0};
population[1] = {1, 0, 0, 0, 1};
population[2] = {1, 0, 1, 0, 1};
...

每个向量称为一个individual，给定个体的每个元素表示对应对象的存在（1）或不存在（0）。因此，例如，第三个人 (population[2]) 有 Object 1、Object 3 和 Object 5.

我想做的是编写一个函数，它将接收来自 population 的索引和 return 来自 objects 的相应值的总和。在 population[2] 的情况下，我想要另一个包含 {14, 140, 38} (7+5+2, 20+80+40, 15+12+11) 的向量。

但我很难访问 objects 地图的值。

map<string, vector<int>> objects {/*...*/}

vector<vector<int>> population;

void initializePopulation() {/*...*/}

void getScore(vector<int> individual, vector<int>& sum)
{
    for(int i = 0; i < 3; i++)
    {
        sum.push_back(0);
        for(int j = 0; j < 5; j++)
        {
            if(individual[j] == 1)
            {
                sum[i] += ???;
            }
        }
    }

int main()
{
   /*...*/
   initializePopulation();
   vector<int> sum;
   getScore(population[2], sum);

}

因此，如您所见，我不确定如何继续 sum[i]。有什么建议么？我的 C++ 不是很流利，所以更详细的答案将不胜感激！

Answer 1

对于向量的向量和地图，您可以使用 for each 循环！当您的地图充满价值

for(auto x: objects){
    cout<<x.first<<" "<<x.second<<endl;
}

这将在映射中打印键值对，中间有 space！

在这个问题中，您还必须在地图中迭代值（即第二个）！

{"Object 1", {7, 20, 15}}
{"Object 2", {3, 50, 10}}
{"Object 3", {5, 80, 12}}
{"Object 4", {4, 80, 8}}}
{"Object 5", {2, 40, 11}}

对于这样的事情，下面的代码应该可以工作：

for(auto x: objects){
    cout<<x.first<<" ";
    for(auto y: x.second){
        cout<<y<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

对于向量的向量，你可以使用相同的概念！

尝试将 Object 1, Object 2, .... 重命名为 1,2, .... 这将允许您使用 for 循环中的 j 访问 map 中的值！

Answer 2

对于更简化的版本，请考虑使用此原型，因为您使用的是人口和遗传等词，我认为您的数据非常庞大，所以您最好使用 const 参考 在传递数据时（const&，它们不会被复制并且将变为只读）。全局变量通常不是一个好主意。

void getScore(map<string, vector<int>> const& objects, vector<int> const& individual, vector<int>& sum)
{
    // iterate over each object for the individual
    for(int i = 0; i < 5; i++)
    {
            // are you sure you want sum as {14, 140, 38} (7+5+2, 20+80+40, 15+12+11) 
            // not {14,0, 140,0, 38} (7+5+2, 0, 20+80+40, 0, 15+12+11)
            // use else part for later
            if(individual[i] == 1)
            {
                // compute sum for each object
                // retrieve object vector
                auto it = objects.find("KEY"); // KEY generation discussed later
                if(it!=objects.end()){ // validate key :::: important
                  vector<int> ob = objects["KEY"];      //it->second
                  sum.push_back(std::accumulate(ob.begin(),ob.end(),0) ); //  https://www.cplusplus.com/reference/numeric/accumulate/
                }
            } /*else {
                sum.push_back(0);
            }*/
        }
    }

密钥生成：

1).生成“对象 1”：

string key = "Object " + to_string(i+1)
auto it = objects.find(key);

2).建议：使用整数作为键要么使用像

这样的枚举

enum ObjList{
    OBJECT_1,
    OBJECT_2,
    OBJECT_3
}
auto it = objects.find(i); //mind your indexes

希望对您有所帮助，编码愉快 XD

Answer 3

我认为用一些线性代数你的问题有一个简单的解决方案：事实上，如果你将与你的对象相关的数值数据存储到矩阵 A 中，那么对于每个 population 向量 p 你想要的结果只是 p^T A （或等效地，A^T p），其中 ^T 表示矩阵或向量的 transpose。

如果您不打算使用任何线性代数库，您可以自己实现 scalar product。下面是实现上述想法的代码。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>
#include <string>
#include <numeric>

std::vector<int> SP(std::vector<std::vector<int>> const &M, std::vector<int> const &P){
    
    std::vector<int> sums(3,0);

    // perform p^T * A operation
    for (int j=0;j<3;j++)
        for (int i=0;i<5;i++)
            sums[j] += M[i][j] * P[i];

    return sums;
}
int main(){
    
    std::map<std::string, std::vector<int>> objects {
    {"Object 1", {7, 20, 15}},
    {"Object 2", {3, 50, 10}},
    {"Object 3", {5, 80, 12}},
    {"Object 4", {4, 80, 8}},
    {"Object 5", {2, 40, 11}}
    };

    std::vector<std::vector<int>> population(3);
    population[0] = {0, 0, 1, 1, 0};
    population[1] = {1, 0, 0, 0, 1};
    population[2] = {1, 0, 1, 0, 1};


    std::vector<std::vector<int>> A;
    // Extract the numerical data from the map 
    for (auto const& [key, val] : objects)
        A.push_back(val);

    // vector in which the desired values are stored for the 3rd element of the population 
    std::vector<int> s = SP(A,population[2]);

    // Just for checking
    for (int it=0; it<s.size(); it++)
        std::cout << s[it] << std::endl;
    

    return 0;
}

如何在 C++ 中访问 map<string, vector<int>> 的值？

How to access the values of a map<string, vector<int>> in C++?

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