Std:: set с определенным пользователем типом, как обеспечить отсутствие дубликатов

Ответ 1

operator== не используется std::set. Элементы a и b считаются равными, если !(a < b) && !(b < a)

Ответ 2

std::set поддерживает задание функции сравнения. По умолчанию используется less, который будет использовать operator < для проверки равенства. Вы можете определить пользовательскую функцию для проверки равенства и использовать ее вместо:

std::set<RouteElem, mycomparefunction> myset; 

Обратите внимание, что невозможно отделить функцию сравнения от функции сортировки. std::set является двоичным деревом, и если элемент в двоичном дереве не больше или меньше определенного элемента, он должен находиться в одном месте. Он делает что-то подобное в алгоритме поиска места:

if (a < b) {
    // check the left subtree
} else if (b < a) {
    // check the right subtree
} else {
    // the element should be placed here.
}

Ответ 3

rlbond не препятствует вставке элементов, которые сравниваются одинаково. По-видимому, это трудно доказать в комментариях, учитывая лимит символов, поскольку, как представляется, rlbond считает, что std:: set гарантирует, что он никогда не будет содержать два элемента с !compare(a,b) && !compare(b,a) для его компаратора. Однако компаратор rlbond не определяет строгий порядок и, следовательно, не является допустимым параметром для std:: set.

#include <set>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <algorithm>

struct BrokenOrder {
    int order;
    int equality;

    public:
    BrokenOrder(int o, int e) : order(o), equality(e) {}

    bool operator<(const BrokenOrder &rhs) const {
        return order < rhs.order;
    }
    bool operator==(const BrokenOrder &rhs) const {
        return equality == rhs.equality;
    }
};

std::ostream &operator<<(std::ostream &stream, const BrokenOrder &b) {
    return stream << b.equality;
}

// rlbond magic comparator
struct LessThan : public std::binary_function<BrokenOrder, BrokenOrder, bool> {
    bool operator()(const BrokenOrder& lhs, const BrokenOrder& rhs) const
    {
        return !(lhs == rhs) && (lhs < rhs);
    }
};

int main() {
    std::set<BrokenOrder,LessThan> s;
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        s.insert(BrokenOrder(i,i));
    }
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        s.insert(BrokenOrder(10-i,i));
    }
    std::copy(s.begin(), s.end(), 
        std::ostream_iterator<BrokenOrder>(std::cout, "\n"));
}

Вывод:

0
1
2
3
4
3
2
1
0

Дубликаты. Магический компаратор потерпел неудачу. Различные элементы в наборе имеют одинаковое значение equality и, следовательно, сравнивают их с operator==, потому что при вставке набор никогда не сравнивал новый элемент с его дубликатом. Единственный дубликат, который был исключен, был 4, потому что у двух 4 были порядки сортировки 4 и 6. Это поставило их достаточно близко друг к другу в наборе, чтобы сравниваться друг с другом.

Из стандарта С++: 25.3: 3 "Чтобы алгоритмы работали корректно, comp должен вызывать строгое слабое упорядочение по значениям".

25.3: 4 "... требования заключаются в том, что comp и equiv оба являются транзитивными отношениями:

comp(a,b) && comp(b,c) implies comp(a,c)"

Теперь рассмотрим элементы a = BrokenOrder(1,1), b = BrokenOrder(2,2) и c = BrokenOrder(9,1) и comp, конечно, равные магическому компаратору. Тогда:

• comp(a,b) истинно, так как 1!= 2 (равенство) и 1 < 2 (заказ)
• comp(b,c) истинно, так как 2!= 1 (равенство) и 2 < 9 (заказ)
• comp(a,c) является ложным, поскольку 1 == 1 (равенство)

Ответ 4

Реализация STL-набора делает что-то концептуально таким образом, чтобы обнаружить равенство:

bool equal = !(a < b) && !(b < a);

То есть, если два элемента не меньше, чем другие, то они должны быть равны. Вы можете проверить это, установив точку останова на свой метод operator==() и проверив, чтобы он вообще вызывался.

Я бы вообще подозрительно относился к операторам сравнения, которые проверяли совершенно разные вещи. Ваш оператор < определяется в терминах двух вещей, которые не зависят от того, как определяется ваш оператор ==. Как правило, вы захотите, чтобы такие сравнения использовали согласованную информацию.

Ответ 5

Вы можете попробовать что-то вроде следующего:

//! An element used in the route calculation.
struct RouteElem {
    int shortestToHere; // Shortest distance from the start.
    int heuristic;              // The heuristic estimate to the goal.
    Coordinate position;
    bool operator<( const RouteElem& other ) const
    {
      return (heuristic+shortestToHere) < (other.heuristic+other.shortestToHere);
    }
    bool operator==( const RouteElem& other ) const
    {
      return (position.x == other.position.x && position.y == other.position.y);
    }
};

struct CompareByPosition {
    bool operator()(const RouteElem &lhs, const RouteElem &rhs) {
        if (lhs.position.x != rhs.position.x) 
            return lhs.position.x < rhs.position.x;
        return lhs.position.y < rhs.position.y;
    }
};

// first, use std::set to remove duplicates
std::set<RouteElem,CompareByPosition> routeset;
// ... add each RouteElem to the set ...

// now copy the RouteElems into a vector
std::vector<RouteElem> routevec(routeset.begin(), routeset.end());

// now sort via operator<
std::sort(routevec.begin(), routevec.end());

Очевидно, есть копия в середине, которая выглядит медленно. Но любая структура, которая индексирует элементы по двум различным критериям, поэтому будет иметь какие-то дополнительные накладные расходы для каждого элемента по сравнению с набором. Весь вышеприведенный код - O (n log n), предполагая, что ваша реализация std:: sort использует introsort.

Если у вас есть это, по этой схеме вы можете использовать unordered_set вместо set, чтобы выполнить первоначальное определение. Поскольку хэш должен будет зависеть только от x и y, он должен быть быстрее, чем сравнения O (log N), необходимые для вставки в набор.

Изменить: просто заметили, что вы сказали, что хотите "сохранить" порядок сортировки, а не то, что вы хотели обработать все в пакете. Извини за это. Если вы хотите эффективно поддерживать порядок и исключать дубликаты при добавлении элементов, я бы рекомендовал использовать установленный или неупорядоченный набор, определенный выше, в зависимости от позиции, а также std::multiset<RouteElem>, который будет поддерживать порядок operator<. Для каждого нового элемента выполните:

if (routeset.insert(elem).second) {
    routemultiset.insert(elem);
}

Помните, что это не гарантирует никаких исключений. Если вторая вставка выбрасывается, тогда маршрут был изменен, поэтому состояние больше несовместимо. Поэтому я думаю, вам действительно нужно:

if (routeset.insert(elem).second) {
    try {
        routemultiset.insert(elem); // I assume strong exception guarantee
    } catch(...) {
        routeset.erase(elem); // I assume nothrow. Maybe should check those.
        throw;
    }
}

Или эквивалент с RAII, который будет более подробным, если в вашем коде есть только одно место, в котором вы когда-либо использовали класс RAII, но лучше, если бы было много повторений.

Ответ 6

Остерегайтесь последствий этого. Похоже, вы пытаетесь сделать что-то вроде A *, и если вы попытаетесь вставить "дубликат", он будет проигнорирован, даже если есть "лучший" маршрут.

ПРИМЕЧАНИЕ. Это решение не работает, см. одно объяснение ниже

struct RouteElem 
{
    int shortestToHere; // Shortest distance from the start.
    int heuristic;              // The heuristic estimate to the goal.
    Coordinate position;
    bool operator<( const RouteElem& other ) const
    {
        return (heuristic+shortestToHere) < (other.heuristic+other.shortestToHere);
    }
    bool operator==( const RouteElem& other ) const
    {
        return (position.x == other.position.x && position.y == other.position.y);
    }
};

struct RouteElemLessThan : public std::binary_function<RouteElem, RouteElem, bool>
{
    bool operator()(const RouteElem& lhs, const RouteElem& rhs) const
    {
        return !(lhs == rhs) && (lhs < rhs);
    }
};

std::set<RouteElem, RouteElemLessThan> my_set;