使用 std::map 查找 IP 范围
2010-08-05 17:22
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给定这样一个问题:
有一组从IP范围到地理位置信息的数据,不同地点的IP范围没有重叠,实现从单个IP地址查到相应的地理位置。
数据示例
这里将只重点说明实现方式,具体为什么这么做,仅简单介绍。std::map 有三个不太常用的成员函数:
iterator lower_bound(const key_type& key);
iterator upper_bound(const key_type& key);
pair<iterator, iterator> equal_range(const key_type& key);
实现代码:
[b]按照stl的惯例,upper_bound 返回的是比查找的key大的,iter->first 最小的那个iterator。这里正好利用,找到以后,我们可以保证 ip < iter->first, 也就是IP的上界(开区间上界,不包含),所以,只需要再判断ip是否大于等于下界,也就是startIP,就可以了。
整个过程,相当的简单,明了,不需要自定义Key,不需要多余的Key比较。
为什么不用startIP作为Key并且用lower_bound查找? 我还是说一下吧,lower_bound在查找失败时,其结果等于upper_bound,这样,我们需要对查找成功和失败的情况分别处理,逻辑上要复杂很多,并且容易出错。
使用endIP作为Key并且使用upper_bound查找,可以这样理解:找到endIP大于指定IP的第一个结点,如果这个结点的startIP小于等于指定IP,它就是我们要找的结点。
Map可以应付运行中添加删除的情况,如果不需要运行中添加删除,使用排序的 vector ,再结合 std::upper_bound 就可以了,速度会更快,并且更省内存。具体代码,自己动手吧。
同样的思路,同样的方法,可以用在操作系统虚拟地址范围的查找,文件偏移范围的查找,时间范围的查找,等等,等等。
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有一组从IP范围到地理位置信息的数据,不同地点的IP范围没有重叠,实现从单个IP地址查到相应的地理位置。
数据示例
start end geo-loc 1000 2000 北京 3000 3500 上海 4000 5000 广州 5200 5500 延安 6000 7000 西藏
这里将只重点说明实现方式,具体为什么这么做,仅简单介绍。std::map 有三个不太常用的成员函数:
iterator lower_bound(const key_type& key);
iterator upper_bound(const key_type& key);
pair<iterator, iterator> equal_range(const key_type& key);
实现代码:
#include <map> //.... struct Data { unsigned startIP; std::string geoLoc; }; // Key is the 'end IP address' typedef std::map<unsigned, Data> ipmap_t; ipmap_t ipmap; // load data // .. // find ipmap_t::iterator iter = ipmap.upper_bound(ip); if (iter != ipmap.end() && iter->second.startIP <= ip) { // found }
[b]按照stl的惯例,upper_bound 返回的是比查找的key大的,iter->first 最小的那个iterator。这里正好利用,找到以后,我们可以保证 ip < iter->first, 也就是IP的上界(开区间上界,不包含),所以,只需要再判断ip是否大于等于下界,也就是startIP,就可以了。
整个过程,相当的简单,明了,不需要自定义Key,不需要多余的Key比较。
为什么不用startIP作为Key并且用lower_bound查找? 我还是说一下吧,lower_bound在查找失败时,其结果等于upper_bound,这样,我们需要对查找成功和失败的情况分别处理,逻辑上要复杂很多,并且容易出错。
使用endIP作为Key并且使用upper_bound查找,可以这样理解:找到endIP大于指定IP的第一个结点,如果这个结点的startIP小于等于指定IP,它就是我们要找的结点。
Map可以应付运行中添加删除的情况,如果不需要运行中添加删除,使用排序的 vector ,再结合 std::upper_bound 就可以了,速度会更快,并且更省内存。具体代码,自己动手吧。
同样的思路,同样的方法,可以用在操作系统虚拟地址范围的查找,文件偏移范围的查找,时间范围的查找,等等,等等。
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