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C++程式設計 – 快速查詢一個物件

2014-7-6 flyfish

在初始階段會有大量資料增刪改,而後期很少有更改,後期大部分是查詢操作。

建立索引,使用排序的vector,使用二分法查詢

以使用者資訊為例

使用者資訊包括,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;

};
首先需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元素以鍵值(key,value)對的形式組織,正好用key表示索引,如果無論什麼時候都會增刪改查,那麼使用map正好。
但是本例在初始階段有大量資料增刪改,而後期很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儲存什麼?
vector 通過push_back 之類的操作向容器中寫入物件時,存入容器的是物件的拷貝。
在繼承關係的情況下,拷貝動作會導致切片(slicing )。如果建立了一個存放基類物件的容器,插入了派生類的物件,派生類中特有的部分將會丟失。
所以vector中要儲存的是指標(CUser*)而不是物件(CUser)。
因為要建立索引所以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建立一個物件時,需要注意
1如果只有new,沒有delete就會產生資源洩漏
2單個物件要用delete,陣列物件用deleter[]
3一個物件delete多次就出錯
4因為vector儲存的是指標,所以在vector在析構前要將指標delete

為了避免資源洩漏採用智慧指標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

根據ID檢視是否存在該使用者

根據ID查詢使用者

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

一個自定義比較函式

//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);

}

實現查詢使用者

因為不知道哪個引數先傳遞所以需要兩個用於查詢的比較函式: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
//隨機生成使用者資訊
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))
{
	//查詢是否存在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下除錯通過