C++ 现代C++；对象关系

我使用

struct节点和
struct边实现了一个图，其中：


每个
边
都有一个开始和一个结束
节点
每个
节点
维护从其开始或结束的
边
对象列表

以下是一种可能的实施方式：

struct Node;

struct Edge {
  Node *st;
  Node *en;
  int some_data;
};

const int MAX_EDGES = 100;
struct Node {
  Edge *edges[MAX_EDGES];
  int some_data;
};

虽然上面的结构可以表示我心目中的图形，但我想用“现代C++”的方式来实现它，同时满足以下要求：

避免使用指针
对于
节点：：边
能够存储标准C++容器中的<代码>节点<代码>和<代码>边缘>代码>对象
<>这是如何在现代C++中完成的？所有的1-3都能实现吗

通过使用std:：shared\u ptr或std:：unique\u ptr
我认为向量在这里不是一个正确的选择，因为一个图通常不是线性的（通常来说，在大多数情况下，你不能像用堆那样线性化它）
没有标准的“通用”容器，但您可以在此处使用模板来实现通用性
例如，您的元素类可以如下所示：

template <class T>
struct Elem {
  std::shared_ptr<Node> st , en;
  T some_data;
};

模板
结构元素{
std：：共享ptr st，en；
T一些_数据；
};

关于现代C++，我认为这里不鼓励结构，你应该封装你的数据< /p>
避免使用指针
您可以为此使用
std:：shared_ptr
和
std:：weak_ptr
。只需确定节点是否拥有边，反之亦然。非所有者类型应使用
弱\u ptr
（以避免循环）

除非您的图是非循环的，否则您可能仍然需要注意所有权周期

std:：unique_ptr
不是选项，因为节点和边之间没有一对一的关系，所以任何给定对象都不能有唯一的所有者

对节点：：边使用std：：向量
没问题。将其设置为
std:：vector
或
std:：vector
（取决于边是否拥有节点，反之亦然）

能够在标准C++容器中存储节点和边缘对象
没问题，只要确保您的类型可以安全地移动/复制，而不会泄漏或损坏内存，即具有正确的复制/移动构造函数和赋值运算符。如果你使用智能指针和代码> STD:：向量< /代码>，这将自动发生。如
 < P>现代C++避免将动态内存分配给原始指针。这是因为很容易忘记删除所说的指针。尽管如此，使用原始指针作为对象的引用并没有错，但前提是您可以保证对象的生存期将大于使用所述指针的时间

这些规则一般是：

如果对象只有一个所有者，请使用
std:：unique_ptr
使用原始指针引用在1中创建的对象。前提是您可以保证对象的生存期大于引用的使用期
对引用计数对象使用
std:：shared_ptr
当您不想增加引用计数时，使用
std:：weak_ptr
引用引用计数的对象
因此，在您的情况下，如果
边缘
拥有
节点
s，则使用
std:：unique\u ptr
，如果没有，则保留原始指针。
在您的
节点
类中，如果
节点
拥有
边
请使用
std:：vector
否则请使用
std:：vector
，尽管将
边
链接到它们自己的入侵链接列表中可能更有效

在复杂图形上做了一些工作后，可能需要在图形外部的向量中分配所有
节点和
边，然后仅使用图形内部的原始指针在内部引用它们。记住内存分配很慢，所以你做的越少，你的算法就会越快 STD::List< <代码>，而不是<代码> STD:：vector < /代码> .@ NeXT，为什么？将边插入节点列表的起始位置还是中间位置？是否合并或拼接边缘列表？链表看起来像什么？@Cyber对于我的特殊情况，我不需要快速插入。所以，
std:：list
和
std:：vector
为我计算出同样的结果。避免使用“裸”或“原始”指针，因为“智能”指针（如std:：shared_ptr、std:：weak_ptr等）在概念上仍然是指针。
unique_ptr
很难正确，因为每个边都由两个节点“拥有”，或者每个节点都可以由多个边“拥有”
std:：vector
是通用容器，除非您需要另一个容器的元素稳定性/迭代器无效规则，否则应首选它。模板是否适合解决此问题？他想处理几个类，而不是抽象这些类将包含的类型。一条边正好与两个节点相关联，因此不能在单个节点内通过值存储在
std:：vector
。类似地，可以将多条边与给定节点关联，因此不能让所有这些边都拥有
std:：unique\u ptr
。如果节点拥有边，反之亦然，则可以使用
shared_ptr
和
weak_ptr
管理图形外部的所有所有权。