C++ unordered_map 在使用向量作為鍵時失敗

Question

背景：我來自 Java 世界，我對 C++ 或 Qt 相當陌生。

為了使用 unordered_map，我編寫了以下簡單程序：

#include <QtCore/QCoreApplication>
#include <QtCore>
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string>
#include <unordered_map>

using std::string;
using std::cout;
using std::endl;
typedef std::vector<float> floatVector;

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);
    
    floatVector c(10);
    floatVector b(10);
    
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        c[i] = i + 1;
        b[i] = i * 2;
    }
    
    std::unordered_map<floatVector, int> map;
    
    map[b] = 135;
    map[c] = 40;
    map[c] = 32;
  
    std::cout << "b -> " << map[b] << std::endl;
    std::cout << "c -> " << map[c] << std::endl;
    std::cout << "Contains? -> " << map.size() << std::endl;
    
    return a.exec();
}

不幸的是，我遇到了以下沒有啟發性的錯誤。 甚至沒有行號。

:-1: 錯誤: collect2: ld 返回 1 個退出狀態

知道問題的根源嗎？

Answer 1

§23.2.5，第 3 段，說：

每個無序關聯容器由Key參數化，由滿足 Hash 要求 (17.6.3.4) 的函數對象類型Hash參數化並充當Key類型的參數值的散列函數，以及由二元謂詞Pred引起的等價關系Key類型的值。

使用vector<float>作為Key並且不提供明確的哈希和等價謂詞類型意味着將使用默認的std::hash<vector<float>>和std::equal_to<vector<float>> 。

等價關系的std::equal_to很好，因為向量有一個運算符== ，這就是std::equal_to使用的。

但是，沒有std::hash<vector<float>>專業化，這可能就是您沒有向我們展示的鏈接器錯誤所說的內容。 您需要提供自己的哈希器才能使其正常工作。

編寫這樣一個散列器的一種簡單方法是使用boost::hash_range ：

template <typename Container> // we can make this generic for any container [1]
struct container_hash {
    std::size_t operator()(Container const& c) const {
        return boost::hash_range(c.begin(), c.end());
    }
};

然后你可以使用：

std::unordered_map<floatVector, int, container_hash<floaVector>> map;

當然，如果您需要在映射中使用不同的相等語義，則需要適當地定義散列和等價關系。

---

_{1. 但是，在對無序容器進行散列時，避免這樣做，因為不同的順序會產生不同的散列值，並且無序容器中的順序是無法保證的。}

Answer 2

我發現 R. Martinho Fernandes 的答案不適合競爭性編程，因為大多數時候您必須處理提供的 IDE 並且不能使用外部庫，例如boost 。 如果您想充分利用 STL，可以使用以下方法。

如上所述，您只需要編寫一個哈希函數。 它應該專門用於存儲在您的向量中的數據類型。 以下哈希函數假定為int類型數據：

struct VectorHasher {
    int operator()(const vector<int> &V) const {
        int hash = V.size();
        for(auto &i : V) {
            hash ^= i + 0x9e3779b9 + (hash << 6) + (hash >> 2);
        }
        return hash;
    }
};

請注意，您可以使用任何類型的操作來生成哈希。 您只需要發揮創意，將沖突降至最低。 例如， hash^=V[i] 、 hash|=V[i] 、 hash+=V[i]*V[i]甚至hash+=(V[i]<<i)*(V[i]<<i)*(V[i]<<i)都是有效的，直到您的哈希值不會溢出為止。

最后，要將此哈希函數與unordered_map一起使用，請按如下方式對其進行初始化：

unordered_map<vector<int>,string,VectorHasher> hashMap;