C++ 用面具搜索

存在具有以下类型的大型条目数组：

typedef struct {
    int value;
    int mask;
    int otherData;
} Entry;

我想根据提供的

int键在这个数组中查找一个条目尽可能快。需要输入以确保
（键和掩码）=值

这种阵列组织的最佳方式是什么？相应的算法是什么

编辑：数组组织没有限制；它是静态的，可以在查找之前准备。
值
和
掩码
可以具有任意值

Edit2:
value
和
mask
可以具有任意值，但数组中的条目数约为10000。因此，某些“模式”可以提前计算

查找的数量很大。
因为没有额外的信息（例如，数组已排序），所以需要进行线性搜索-遍历数组并检查条件-伪代码：

for( size_t index = 0; index < arraySize; index++ ) {
   if( ( array[index].mask & key ) == array[index].value ) ) {
      return index;
   }
}
return -1;

for（size\u t index=0；index

如果您有一个条目的键映射，那么这将非常容易

若数组是按键排序的，那个么只需稍加努力就可以进行字典二进制搜索。[事实上，也许不是！]

实际上，您只需遍历数组，直到找到要查找的内容为止。也就是说，从开始到结束迭代，并在找到它时停止


顺便说一句，这是一个很好的例子，说明了数据结构的选择如何影响后续算法的可用性。如果你一开始就选择了错误的数据结构，你就不能仅仅用算法来解决问题
 线性搜索当然可以，但是如果需要使用同一个键进行多次查找，可以尝试首先根据
（键和掩码）
对范围进行排序。如果你只有几个固定键，你可以尝试使用一个，每个键值有一个索引。
如果
掩码对每个条目任意变化，我看不到太多
线性搜索的替代方法。如果存在重大的限制条件
屏蔽
，这样只有几个值是可能的，最好
对
掩码
的每个值使用某种类型的
映射
，进行线性搜索
要查找第一个包含您要查找的值的
映射
。
或者，如果
掩码
s仅涉及少数位，则它可能值得
使用
多重映射
，按
值排序
，并用所有
掩码
s，并用
键索引
处理相同的操作，然后是线性
使用完整的
键
进行搜索，以找到精确的匹配项
 每个位都是独立的，因此在预处理阶段[*]您可以将每个条目分类32次（或无论
int
的大小）。每个分类存储2个集合：当
键
为0时在该位匹配的集合和当
键
为1时匹配的集合

也就是说，如果该位的值==1且掩码==0，则该分类根本不存储该条目，因为它与
键的任何值都不匹配（事实上，无论您使用何种方案，在任何预处理阶段都应删除此类条目，因此即使有一位是这样的，也不应存储任何分类条目）。如果两者都为0，则存储到两个集合中。否则存储到两个集合中的一个集合中

然后，给定密钥，您希望找到32个集合的快速交集

根据原始数组的大小，存储每个集合的最佳方式可能是一个巨大的位数组，指示数组中的每个条目是否在集合中。然后可以一次查找一个字-
&
共32个字，每个位数组一个字。如果结果为0，则继续。如果结果为非0，则有一个匹配项，并且结果中设置的位告诉您哪个条目是匹配项。当然，这在数组的大小上仍然是线性的，事实上，您正在执行31个
&
操作来检查32个条目是否匹配，这与通过原始数组进行简单的线性搜索大致相同。但是比较和分支更少，而且您查看的数据更为压缩，因此您可能会获得更好的性能

或者可能有更好的方法来进行交叉

如果键倾向于重复使用，则应在从键到条目的映射中缓存查找结果。如果可能的键的数量相当少（即，如果可能的输入键明显少于2^32个，和/或您有大量可用内存），则预处理阶段可能只是：

依次记下每个条目
找出它匹配的可能键
将其添加到这些关键点的地图中
[*]在没有任何预处理的情况下，显然您所能做的就是检查每个数组成员，直到找到匹配项或检查完所有内容。
如果掩码中的零位数很小，您可以为掩码中的每个“不在乎”位复制条目。例如，如果
value=0
和
mask=0xfffe
，则在表中输入
key=0
和
key=1
。对于
value=0
和
mask=0xfeef
，在表中输入4项：
key=0x0000
、
key=0x0010
、
key=0x0100
和
key=0x0110
。现在，您可以对条目进行排序并使用二进制搜索，或者使用二进制搜索结构，例如
std:：map
是否可以保证给定密钥的数组中只有一个条目？对密钥和掩码是否有任何限制？如果没有某种限制，只有线性搜索才有意义。另外，对数组组织没有限制。例如，它可以被排序。
找到应用的第一个条目就足够了