如何在 C++ 中创建递归嵌套哈希图？

如何解决如何在 C++ 中创建递归嵌套哈希图？

def recursiveDict():
   return collections.defaultdict(recursiveDict)

# I can create a dictionary like the following
dic = recursiveDict()
dic['a'] = 1
dic['a']['a'] = 1
dic['a']['a']['a'] = 1
dic['a']['a']['a']['a'] = 1
and so on....

在使用 Python 和其他动态语言工作了 4 年后，我又回到了 C++ 工作。我希望能够使用 unordered_map 或 map 类创建一个递归嵌套列表（如上面 Python 代码中所示的列表）。

我找不到办法做到这一点。

我想要实现的是键应该是char/string类型，但要插入的值应该是int类型。

请告诉我如何做到这一点。

我最接近的是这个

struct CharMap {
    std::unordered_map<char,CharMap> map;
} root_map;

and use it like

root_map.map['a'].map['b'];

但是我应该重载什么才能获得上述确切的语法？

提前致谢。

解决方法

既然您阐明了您熟悉运算符重载的基本概念，我将勾勒出您可以遵循的基本蓝图来实现此语法。

您的容器将实现一个 operator[] 重载，该重载返回一个辅助对象。假设您的容器名为 CharMap，毕竟说完了，您的容器存储了 int。

class CharMap {

    struct key {

        key operator[](const std::string &);

        operator int();

        key &operator=(int n);
    };

public:

    key operator[](const std::string &);

};

这将允许，例如：

CharMap container;

container["A"]["B"]["C"]=5;

int n=container["D"]["E"]["F"};

CharMap::operator[] 返回一个 key 辅助对象。该对象还实现了自己的 operator[] 重载，该重载返回另一个 key。最后，key 对象实现了 operator= 重载以便您可以为其赋值，或者实现 operator int() 重载以从容器返回一个值。

很明显，key 会在内部存储一个指向它来自的 CharMap 容器的指针，以便它可以更新或从容器返回适当的值。 key 还在内部以零散的方式跟踪用于创建它的所有密钥。 CharMap::key 在内部记录第一个字符串。然后，它的 key::operator[] 返回另一个 key，它在内部记录原始字符串和另一个字符串。

一旦 operator[] 或 operator int() 被调用，它们将使用所有累积的字符串来完成他们的工作，以某种形式或方式，您需要弄清楚。

还有一些效率问题可能会也可能不会解决。这种方法实现了您想要的语法，但根据您的情况，可能需要进行一些微调来优化底层实现，以消除大量内部复制和改组。

此外，还需要一些额外的工作来实现正确的 const 正确性。但所有这些都只是实现细节，这就是您如何实现这种语法来访问由多个字符串索引的容器。

我希望能够创建一个递归嵌套列表（如上面 Python 代码中所示的列表）

我怀疑您是否真的想这样做。当然，我们不知道您尝试使用它的详细信息，但是：

如果您希望关联结构以短字符串为键，请考虑使用 std::string 键，例如std::unoredered_map<std::string,int>。
如果您希望关联结构仅由 K 个字符序列作为键 - 使用 struct key { char[K] data; } 之类的东西作为键（并可能为该键类添加相关方法/转换运算符），或者 {{ 1}}。
等

我怀疑的是，您真的需要能够说“我正在部分应用密钥”，而且不能将一般哈希和部分密钥（例如字符串前缀）视为您的“子哈希图”。

PS - 如果性能是一个问题，请记住 std::unordered_map is rather slow。并且 std::array<char,K> 作为键也会减慢您的速度，因为它们通常将字符串数据存储在堆上，这意味着要进行大量的去/分配工作以及对堆上可能任意位置的访问。