如何在C++中编写遍历艺术家-专辑-歌曲的两层嵌套for循环？

问题说明 #

需要编写C++程序按指定格式输出音乐类信息，已实现艺术家map的字典序遍历，但需要添加两层嵌套循环遍历每个艺术家的专辑map和每张专辑的歌曲map，同时修正原程序中数据插入的冗余逻辑。预期输出格式如下：

Coltrane, John: 4, 18:37
        Giant Steps: 4, 18:37
                1. Giant Steps: 4:46
                3. Countdown: 2:25
                6. Naima: 4:24
                7. Mr. P.C.: 7:02
Lyle, Bobby: 1, 5:16
        Night Breeze: 1, 5:16
                5. Naima: 5:16
Puente, Tito: 1, 4:02
        El Rey: 1, 4:02
                5. Giant Steps: 4:02
Tjader, Cal: 1, 5:36
        A Fuego Vivo: 1, 5:36
                6. Naima: 5:36
Walton, Cedar: 4, 30:44
        Eastern Rebellion: 1, 8:38
                2. Naima: 8:38
        Naima: 3, 22:06
                2. This Guy's In Love With You: 8:10
                4. Down In Brazil: 6:07
                6. Naima: 7:49

修正后的完整代码 #

#include <string>
#include <vector>
#include <list>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <set>
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <fstream>

using namespace std;

class Song {
public:
    string title;
    int time;
    int track;
};

class Album {
public:
    map<int, Song> songs;
    string name;
    int time = 0;
    int nsongs = 0; // 新增：统计专辑内歌曲数量
};

class Artist {
public:
    map<string, Album> albums;
    string name;
    int time = 0;
    int nsongs = 0;
};

int stringToInt(string s) {
    int i = 0;

    i += ((s.c_str())[0] - '0') * 60;
    i += ((s.c_str())[2] - '0') * 10;
    i += ((s.c_str())[3] - '0');

    return i;
}

string intToString(int i) {
    string s;
    int m, s_total;
    char m1, m2, s1, s2;

    m = i / 60;
    s_total = i % 60;

    if (m < 10) {
        s.push_back(m + '0');
    } else {
        m1 = (m / 10) + '0';
        m2 = (m % 10) + '0';
        s.push_back(m1);
        s.push_back(m2);
    }
    s.push_back(':');
    s1 = (s_total / 10) + '0';
    s2 = (s_total % 10) + '0';
    s.push_back(s1);
    s.push_back(s2);

    return s;
}

int main(int argc, char *argv[]) {

    string filename = argv[1];
    ifstream fin;
    string title, time_str, artist_name, album_name, genre;
    int track;
    map<string, Artist> artists;


    fin.open(filename);
    while (fin >> title >> time_str >> artist_name >> album_name >> genre >> track) {
        // 替换下划线为空格
        replace(title.begin(), title.end(), '_', ' ');
        replace(artist_name.begin(), artist_name.end(), '_', ' ');
        replace(album_name.begin(), album_name.end(), '_', ' ');

        int song_time = stringToInt(time_str);

        // 利用map的operator[]自动创建对象，简化插入逻辑
        Artist& cur_artist = artists[artist_name];
        cur_artist.name = artist_name;
        cur_artist.nsongs++;
        cur_artist.time += song_time;

        Album& cur_album = cur_artist.albums[album_name];
        cur_album.name = album_name;
        cur_album.nsongs++;
        cur_album.time += song_time;

        Song cur_song;
        cur_song.title = title;
        cur_song.track = track;
        cur_song.time = song_time;
        cur_album.songs[track] = cur_song;
    }

    // 遍历艺术家
    for (const auto& artist_pair : artists) {
        const Artist& artist = artist_pair.second;
        cout << artist.name << ": " << artist.nsongs << ", " << intToString(artist.time) << "\n";

        // 遍历当前艺术家的专辑
        for (const auto& album_pair : artist.albums) {
            const Album& album = album_pair.second;
            cout << "        " << album.name << ": " << album.nsongs << ", " << intToString(album.time) << "\n";

            // 遍历当前专辑的歌曲
            for (const auto& song_pair : album.songs) {
                const Song& song = song_pair.second;
                cout << "                " << song.track << ". " << song.title << ": " << intToString(song.time) << "\n";
            }
        }
    }

    fin.close();
    return 0;
}

关键修改说明 #

• 简化数据插入逻辑：移除原程序中冗余的find判断，利用std::map的operator[]特性，当键不存在时自动创建默认构造的对象，直接引用对象更新属性，代码更简洁高效。
• 新增专辑歌曲统计：在Album类中添加nsongs成员变量，用于统计每张专辑的歌曲数量，匹配预期输出的格式要求。
• 实现嵌套遍历：在艺术家遍历循环内，嵌套遍历当前艺术家的albums map，再在专辑循环内遍历songs map，实现三级结构的层级输出。
• 格式对齐优化：使用4个空格的缩进对应输出的层级，确保输出格式与预期一致。
• 变量可读性优化：重命名部分变量（如time改为time_str），避免与类成员变量冲突，提升代码可读性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ian Burns