如何在C++中访问映射<字符串、矢量<int>>的值？

Question

我正在开发我的遗传算法版本，以解决C++中的背包问题。我有一个字符串到向量的映射，比如

map<string, vector<int>> objects
{
{"Object 1", {7, 20, 15}},
{"Object 2", {3, 50, 10}},
{"Object 3", {5, 80, 12}},
{"Object 4", {4, 80, 8}},
{"Object 5", {2, 40, 11}}
};

和一个矢量

vector<vector<int>> population;

我将在哪里存储信息，如

population[0] = {0, 0, 1, 1, 0};
population[1] = {1, 0, 0, 0, 1};
population[2] = {1, 0, 1, 0, 1};
...

每个向量被称为individual，并且给定个体的每个元素指示对应对象的存在(1(或不存在(0(。因此，例如，第三个体(population[2](具有Object 1、Object 3和Object 5。

我想做的是编写一个函数，它将从population接收一个索引，并从objects返回相应值的总和。在population[2]的情况下，我希望有另一个包含{14, 140, 38}(7+5+2, 20+80+40, 15+12+11(的向量。

但我很难访问objects映射的值。

map<string, vector<int>> objects {/*...*/}
vector<vector<int>> population;
void initializePopulation() {/*...*/}
void getScore(vector<int> individual, vector<int>& sum)
{
for(int i = 0; i < 3; i++)
{
sum.push_back(0);
for(int j = 0; j < 5; j++)
{
if(individual[j] == 1)
{
sum[i] += ???;
}
}
}
int main()
{
/*...*/
initializePopulation();
vector<int> sum;
getScore(population[2], sum);
}

所以，正如您所看到的，我不确定如何继续使用sum[i]。有什么建议吗？我的C++不是很流利，所以如果能提供更详细的答案，我将不胜感激！

Answer 1

对于矢量的矢量以及映射，您可以对每个循环使用！当你的地图充满价值

for(auto x: objects){
cout<<x.first<<" "<<x.second<<endl;
}

这将在地图中打印键值对，中间有空格！

在这个问题中，您还必须迭代映射中的值(即第二个(！

{"Object 1", {7, 20, 15}}
{"Object 2", {3, 50, 10}}
{"Object 3", {5, 80, 12}}
{"Object 4", {4, 80, 8}}}
{"Object 5", {2, 40, 11}}

对于这样的东西，以下代码应该可以工作：

for(auto x: objects){
cout<<x.first<<" ";
for(auto y: x.second){
cout<<y<<" ";
}
cout<<endl;
}

对于矢量中的矢量，可以使用相同的概念！

尝试将Object 1, Object 2, ....重命名为仅1,2, ....这将允许您通过使用for循环中的j来访问映射中的值！

Answer 2

对于更简化的版本，请考虑这个原型，因为您使用的是population和genetic等词，我认为您的数据非常庞大，所以在传递数据时最好使用const-reference(const&，它们不会被复制，而是只读的(。总体而言，全局变量是个坏主意。

void getScore(map<string, vector<int>> const& objects, vector<int> const& individual, vector<int>& sum)
{
// iterate over each object for the individual
for(int i = 0; i < 5; i++)
{
// are you sure you want sum as {14, 140, 38} (7+5+2, 20+80+40, 15+12+11) 
// not {14,0, 140,0, 38} (7+5+2, 0, 20+80+40, 0, 15+12+11)
// use else part for later
if(individual[i] == 1)
{
// compute sum for each object
// retrieve object vector
auto it = objects.find("KEY"); // KEY generation discussed later
if(it!=objects.end()){ // validate key :::: important
vector<int> ob = objects["KEY"];      //it->second
sum.push_back(std::accumulate(ob.begin(),ob.end(),0) ); //  https://www.cplusplus.com/reference/numeric/accumulate/
}
} /*else {
sum.push_back(0);
}*/
}
}

密钥生成：

1( 。生成"；对象1"：

string key = "Object " + to_string(i+1)
auto it = objects.find(key);

2( 。建议：使用整数作为关键字或使用类似的枚举

enum ObjList{
OBJECT_1,
OBJECT_2,
OBJECT_3
}
auto it = objects.find(i); //mind your indexes

希望它有帮助，快乐编码XD

Answer 3

我认为，通过一些小的线性代数，你的问题有一个简单的解决方案：事实上，如果你将与对象相关的数字数据存储到矩阵a中，那么对于每个population向量p，你想要的结果只是p^T a(或等效地，a^T p(，其中^T表示矩阵或向量的转置。

如果您不打算使用任何线性代数库，您可以自己实现标量积。下面是实现上述思想的代码。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>
#include <string>
#include <numeric>
std::vector<int> SP(std::vector<std::vector<int>> const &M, std::vector<int> const &P){

std::vector<int> sums(3,0);
// perform p^T * A operation
for (int j=0;j<3;j++)
for (int i=0;i<5;i++)
sums[j] += M[i][j] * P[i];
return sums;
}
int main(){

std::map<std::string, std::vector<int>> objects {
{"Object 1", {7, 20, 15}},
{"Object 2", {3, 50, 10}},
{"Object 3", {5, 80, 12}},
{"Object 4", {4, 80, 8}},
{"Object 5", {2, 40, 11}}
};
std::vector<std::vector<int>> population(3);
population[0] = {0, 0, 1, 1, 0};
population[1] = {1, 0, 0, 0, 1};
population[2] = {1, 0, 1, 0, 1};

std::vector<std::vector<int>> A;
// Extract the numerical data from the map 
for (auto const& [key, val] : objects)
A.push_back(val);
// vector in which the desired values are stored for the 3rd element of the population 
std::vector<int> s = SP(A,population[2]);
// Just for checking
for (int it=0; it<s.size(); it++)
std::cout << s[it] << std::endl;

return 0;
}