C++編程 – 高速尋找一個對象

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2014-7-6 flyfish

在初始階段會有大量資料增刪改。而後期非常少有更改，後期大部分是查詢操作。

建立索引。使用排序的vector，使用二分法尋找

以使用者資訊為例

使用者資訊包含，ID。名字，性別，手機號碼

class CGender{public:enum {Female=0,Male=1,NotSpecified=2};};class CUser{public:UINT64 m_nID;CString m_strName;int m_nGender;UINT64 m_nPhoneNumber;};

首先須要一個容器儲存資料。
使用關聯容器map還是使用順序容器vector？
關聯容器的map元素以索引值（key。value）對的形式組織，正好用key表示索引，假設不管什麼時候都會增刪改查，那麼使用map正好。

可是本例在初始階段有大量資料增刪改，而後期非常少有更改大部分都是查詢操作。
所以使用排序的vector更好。

定義使用者列表和索引

vector儲存什嗎？
vector 通過push_back 之類的操作向容器中寫入對象時，存入容器的是對象的拷貝。

在繼承關係的情況下，拷貝動作會導致切片（slicing ）。

假設建立了一個存放基類對象的容器，插入了衍生類別的對象，衍生類別中特有的部分將會丟失。

所以vector中要儲存的是指標(CUser*)而不是對象(CUser)。
由於要建立索引所以vector儲存了pair<K, V>，相當於模仿了map。key是使用者ID，value是指標(CUser*）


使用new建立一個對象時,須要注意
1假設僅僅有new，沒有delete就會產生資源泄漏
2單個對象要用delete。數組對象用deleter[]
3一個對象delete多次就出錯
4由於vector儲存的是指標，所以在vector在析構前要將指標delete

為了避免資源泄漏採用智能指標shared_ptr

typedef std::pair<UINT64,std::shared_ptr<CUser>> USER;

建立針對使用者操作的引擎

插入

依據ID查看是否存在該使用者

依據ID尋找使用者

class CUserEngine{public:static std::vector<USER> m_vecUser;static void InsertUser(std::shared_ptr<CUser> p);static bool IsExist(UINT64 nID);static std::shared_ptr<CUser> QueryUserByID(UINT64 nID);};

實現插入

一個自己定義比較函數

//小ID在前bool UserIDSort (const USER& a, const USER& b) { return (a.first < b.first); }void CUserEngine::InsertUser(std::shared_ptr<CUser> p){m_vecUser.push_back(USER(p->m_nID,p));std::sort(m_vecUser.begin(),m_vecUser.end(),UserIDSort);}

實現尋找使用者

由於不知道哪個參數先傳遞所以須要兩個用於尋找的比較函數：一個key值先傳遞，一個value先傳遞

struct UserIDCompare{ bool operator()(USER user, UINT64 nID) const{ return user.first < nID; }bool operator()(UINT64 nID, USER user) const{ return nID < user.first;}};

bool CUserEngine::IsExist(UINT64 nID){return std::binary_search(m_vecUser.begin(),m_vecUser.end(),nID,UserIDCompare());}std::shared_ptr<CUser> CUserEngine::QueryUserByID(UINT64 nID){std::shared_ptr<CUser>p=nullptr;std::vector<USER>::iterator iter=std::lower_bound(m_vecUser.begin(),m_vecUser.end(),nID,UserIDCompare());if (iter!=m_vecUser.end() && !(UserIDCompare()(nID,*iter))){p=(*iter).second;}return p;}

測試

//隨機產生使用者資訊std::default_random_engine dre;std::uniform_int_distribution<int> diGender(CGender::Female,CGender::NotSpecified);std::uniform_int_distribution<UINT64> diPhoneNUmber(10000000000,19999999999);for (int i=1;i<10;i++){std::shared_ptr<CUser> p(new CUser());p->m_nID=i;p->m_nGender=diGender(dre);p->m_nPhoneNumber=diPhoneNUmber(dre);CUserEngine::InsertUser(p);}for each(auto e in CUserEngine::m_vecUser){//輸出使用者資訊}if(CUserEngine::IsExist(5)){//尋找是否存在ID為5的使用者}std::shared_ptr<CUser> p=CUserEngine::QueryUserByID(3);if (nullptr!=p){//輸入ID為3的使用者資訊}

以上程式在win7+VC++2010下調試通過

C++編程 – 高速尋找一個對象