C++编程 – 高速查找一个对象

2014-7-6 flyfish

在初始阶段会有大量数据增删改。而后期非常少有更改，后期大部分是查询操作。

建立索引。使用排序的vector，使用二分法查找

以用户信息为例

用户信息包含，ID。名字，性别，手机号码

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;

};

首先须要一个容器存储数据。

使用关联容器map还是使用顺序容器vector？

关联容器的map元素以键值（key。value）对的形式组织，正好用key表示索引，假设不管什么时候都会增删改查，那么使用map正好。

可是本例在初始阶段有大量数据增删改，而后期非常少有更改大部分都是查询操作。

所以使用排序的vector更好。

定义用户列表和索引

vector存储什么？

vector 通过push_back 之类的操作向容器中写入对象时，存入容器的是对象的拷贝。

在继承关系的情况下，拷贝动作会导致切片（slicing ）。

假设创建了一个存放基类对象的容器，插入了派生类的对象，派生类中特有的部分将会丢失。

所以vector中要存储的是指针(CUser*)而不是对象(CUser)。

由于要建立索引所以vector存储了pair<K, V>，相当于模仿了map。key是用户ID，value是指针(CUser*）

使用new创建一个对象时,须要注意

1假设仅仅有new，没有delete就会产生资源泄漏

2单个对象要用delete。数组对象用deleter[]

3一个对象delete多次就出错

4由于vector存储的是指针，所以在vector在析构前要将指针delete

为了避免资源泄漏採用智能指针shared_ptr

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

建立针对用户操作的引擎

插入

依据ID查看是否存在该用户

依据ID查找用户

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);

};

实现插入

一个自己定义比較函数

//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);

}

实现查找用户

由于不知道哪个參数先传递所以须要两个用于查找的比較函数：一个key值先传递，一个value先传递

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;

}

測试

//随机生成用户信息
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)
{
	//输出用户信息
}

if(CUserEngine::IsExist(5))
{
	//查找是否存在ID为5的用户
}
std::shared_ptr<CUser> p=CUserEngine::QueryUserByID(3);
if (nullptr!=p)
{
	//输入ID为3的用户信息
}

以上程序在win7+VC++2010下调试通过