Преобразование целочисленных векторов в уникальные целые числа в C++: изучение различных подходов

В C++ существует несколько методов преобразования вектора целых чисел в другие целые числа. Этот процесс может быть полезен в различных сценариях, таких как манипулирование данными, оптимизация алгоритмов или создание уникальных идентификаторов. В этой статье блога мы рассмотрим несколько подходов к достижению этого преобразования, используя разговорный язык и примеры кода. Давайте погрузимся!

Метод 1: использование хэш-функции
Один простой метод — использовать хеш-функцию для сопоставления каждого целого числа в векторе с уникальным значением. Стандартная библиотека C++ предоставляет хеш-функции, которые можно использовать для этой цели. Вот пример:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <unordered_map>
std::vector<int> transformIntegers(const std::vector<int>& input) {
    std::unordered_map<int, int> hashTable;
    std::vector<int> result;
    int uniqueId = 0;
    for (const int& num : input) {
        if (hashTable.find(num) == hashTable.end()) {
            hashTable[num] = uniqueId++;
        }
        result.push_back(hashTable[num]);
    }
    return result;
}
int main() {
    std::vector<int> input = {1, 2, 3, 2, 1, 4, 5, 3};
    std::vector<int> transformed = transformIntegers(input);
    for (const int& num : transformed) {
        std::cout << num << " ";
    }
    return 0;
}

Выход:

0 1 2 1 0 3 4 2

Метод 2: сортировка и присвоение уникальных значений
Другой подход предполагает сортировку вектора и последующее присвоение уникальных значений. Этот метод гарантирует, что каждое отдельное целое число получит другое преобразованное значение. Вот пример реализации:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
std::vector<int> transformIntegers(const std::vector<int>& input) {
    std::vector<int> sortedInput = input;
    std::sort(sortedInput.begin(), sortedInput.end());
    std::vector<int> transformed;
    transformed.reserve(sortedInput.size());
    int uniqueId = 0;
    for (const int& num : sortedInput) {
        transformed.push_back(uniqueId++);
    }
    return transformed;
}
int main() {
    std::vector<int> input = {1, 2, 3, 2, 1, 4, 5, 3};
    std::vector<int> transformed = transformIntegers(input);
    for (const int& num : transformed) {
        std::cout << num << " ";
    }
    return 0;
}

Выход:

0 1 2 3 4 5 6 7

Метод 3: использование перечислений
Если диапазон целых чисел известен заранее, вы можете использовать перечисления для определения уникальных идентификаторов для каждого элемента. Этот метод особенно полезен при работе с небольшими наборами целых чисел. Вот пример:

#include <iostream>
#include <vector>
enum TransformedValues {
    Value1 = 10,
    Value2,
    Value3,
    Value4,
    Value5
};
std::vector<int> transformIntegers(const std::vector<int>& input) {
    std::vector<int> transformed;
    transformed.reserve(input.size());
    for (const int& num : input) {
        switch (num) {
            case 1:
                transformed.push_back(Value1);
                break;
            case 2:
                transformed.push_back(Value2);
                break;
            case 3:
                transformed.push_back(Value3);
                break;
            case 4:
                transformed.push_back(Value4);
                break;
            case 5:
                transformed.push_back(Value5);
                break;
            default:
                // Handle out-of-range numbers, if necessary
                break;
        }
    }
    return transformed;
}
int main() {
    std::vector<int> input = {1, 2, 3, 2, 1, 4, 5, 3};
    std::vector<int> transformed = transformIntegers(input);
    for (const int& num : transformed) {
        std::cout << num << " ";
    }
    return 0;
}

Выход:

10 11 12 11 10 13 14 12

В этой статье мы рассмотрели три различных метода преобразования вектора целых чисел в другие целые числа в C++. Используя хеш-функции, сортировку или перечисляемые значения, вы можете преобразовать исходный вектор в новый вектор, содержащий уникальные целочисленные значения. В зависимости от ваших конкретных требований и ограничений, таких как диапазон целых чисел или желаемая уникальность преобразованных значений, вы можете выбрать метод, который лучше всего соответствует вашим потребностям.

Не забудьте учитывать влияние каждого метода на производительность, особенно при работе с большими входными векторами. Кроме того, помните о потенциальных коллизиях или ограничениях, налагаемых выбранным подходом.

Используя эти методы, вы можете эффективно манипулировать целочисленными векторами и генерировать различные значения, открывая возможности для различных приложений в программировании на C++.