C++에서 std::map과 std::pair를 사용한 투명 검색

2024-07-27

투명 검색이란 키를 직접 사용하는 대신 키를 포함하는 객체를 사용하여 std::map에서 값을 검색하는 것을 의미합니다. 이는 std::map의 find() 메서드를 사용하여 수행할 수 있습니다.

다음은 std::pair를 키로 사용하는 std::map을 만들고 투명 검색을 수행하는 예제입니다.

#include <iostream>
#include <map>
#include <utility>

using namespace std;

int main() {
  // `std::pair`를 키로 사용하는 `std::map`을 만듭니다.
  map<pair<int, int>, string> my_map;

  // `std::map`에 키-값 쌍을 추가합니다.
  my_map[{1, 2}] = "Hello";
  my_map[{3, 4}] = "World";

  // `std::pair`를 사용하여 `std::map`에서 값을 검색합니다.
  auto it = my_map.find({1, 2});

  // 값이 found되면 출력합니다.
  if (it != my_map.end()) {
    cout << it->second << endl;
  } else {
    cout << "Key not found" << endl;
  }

  return 0;
}

이 예제에서 my_map은 std::pair를 키로 사용하는 std::map입니다. my_map에 두 개의 키-값 쌍이 추가됩니다. 그런 다음 {1, 2} 키를 사용하여 my_map에서 값을 검색합니다. 키가 발견되면 값 "Hello"가 출력됩니다.

투명 검색을 사용하는 이점:

코드를 더 간결하게 만들 수 있습니다.
키를 직접 사용하는 대신 키를 포함하는 객체를 사용하여 검색할 수 있습니다.

투명 검색을 사용할 때 주의해야 할 점:

키를 포함하는 객체는 비교 가능해야 합니다.

예제 코드

#include <iostream>
#include <map>
#include <utility>

using namespace std;

class Person {
public:
  string name;
  int age;

  Person(string name, int age) {
    this->name = name;
    this->age = age;
  }

  bool operator==(const Person& other) const {
    return this->name == other.name && this->age == other.age;
  }
};

int main() {
  // `Person` 객체를 키로 사용하는 `std::map`을 만듭니다.
  map<Person, string> my_map;

  // `std::map`에 키-값 쌍을 추가합니다.
  my_map[{Person("John", 30)}] = "Hello";
  my_map[{Person("Jane", 25)}] = "World";

  // `Person` 객체를 사용하여 `std::map`에서 값을 검색합니다.
  auto it = my_map.find({Person("John", 30)});

  // 값이 found되면 출력합니다.
  if (it != my_map.end()) {
    cout << it->second << endl;
  } else {
    cout << "Key not found" << endl;
  }

  return 0;
}

이 예제는 다음과 같은 점을 보여줍니다.

std::map은 사용자 정의 클래스를 키로 사용할 수 있습니다.
키를 비교하기 위해 operator== 연산자를 오버라이드해야 합니다.

투명 검색을 위한 대체 방법

std::unordered_map 사용:

std::unordered_map은 std::map과 유사하지만 해시 테이블을 사용하여 키-값 쌍을 저장합니다. 이는 std::map보다 검색 속도가 빠를 수 있지만 키를 비교하기 위해 해시 함수를 사용해야 합니다.

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <utility>

using namespace std;

class Person {
public:
  string name;
  int age;

  Person(string name, int age) {
    this->name = name;
    this->age = age;
  }

  bool operator==(const Person& other) const {
    return this->name == other.name && this->age == other.age;
  }

  size_t hash() const {
    // 해시 함수를 구현합니다.
    return hash<string>()(name) ^ hash<int>()(age);
  }
};

int main() {
  // `Person` 객체를 키로 사용하는 `std::unordered_map`을 만듭니다.
  unordered_map<Person, string> my_map;

  // `std::unordered_map`에 키-값 쌍을 추가합니다.
  my_map[{Person("John", 30)}] = "Hello";
  my_map[{Person("Jane", 25)}] = "World";

  // `Person` 객체를 사용하여 `std::unordered_map`에서 값을 검색합니다.
  auto it = my_map.find({Person("John", 30)});

  // 값이 found되면 출력합니다.
  if (it != my_map.end()) {
    cout << it->second << endl;
  } else {
    cout << "Key not found" << endl;
  }

  return 0;
}

std::vector와 std::find_if 사용:

std::vector와 std::find_if를 사용하여 키-값 쌍을 저장하고 검색할 수 있습니다. 이 방법은 std::map보다 느릴 수 있지만 키를 비교하기 위해 해시 함수를 사용할 필요가 없습니다.

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

class Person {
public:
  string name;
  int age;

  Person(string name, int age) {
    this->name = name;
    this->age = age;
  }

  bool operator==(const Person& other) const {
    return this->name == other.name && this->age == other.age;
  }
};

int main() {
  // `Person` 객체를 저장하는 `std::vector`를 만듭니다.
  vector<pair<Person, string>> my_vector;

  // `std::vector`에 키-값 쌍을 추가합니다.
  my_vector.push_back({{Person("John", 30)}, "Hello"});
  my_vector.push_back({{Person("Jane", 25)}, "World"});

  // `Person` 객체를 사용하여 `std::vector`에서 값을 검색합니다.
  auto it = find_if(my_vector.begin(), my_vector.end(), [](const pair<Person, string>& p) {
    return p.first == Person("John", 30);
  });

  // 값이 found되면 출력합니다.
  if (it != my_vector.end()) {
    cout << it->second << endl;
  } else {
    cout << "Key not found" << endl;
  }

  return 0;
}