C++Map&&Set
Posted 西科陈冠希
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了C++Map&&Set相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
Map&&Set
背景知识
关联式容器
在C++的初期阶段,我们就已经解除了很多容器了包括:vector,list,deque这些容器统称为序列式容器,因为其底层为线性序列的数据结构,里面存储的是元素本身。
关联式容器也是用来存储数据的,与序列式容器不同的是,其里面存储的是<key, value>结构的键值对,在数据检索时比序列式容器效率更高。
键值对
在之前的KV树中也有所提及,用来表示具有一一对应关系的一种结构,该结构中一般只包含两个成员变量key和value,key代表键值,value表示与key对应的信息,例如通过key找到value。
template <class T1, class T2>
struct pair
typedef T1 first_type;
typedef T2 second_type;
T1 first;
T2 second;
pair(): first(T1()), second(T2())
pair(const T1& a, const T2& b): first(a), second(b)
;
树形结构的关联式容器
根据应用场景的不桶,STL总共实现了两种不同结构的管理式容器:树型结构与哈希结构。树型结构的关联式容器主要有四种:map、set、multimap、multiset。这四种容器的共同点是:使用平衡搜索树(即红黑树)作为其底层结果,容器中的元素是一个有序的序列。下面一依次介绍每一个容器。
Map
Map基本概况
- map是关联容器,它按照特定的次序(按照key来比较)存储由键值key和值value组合而成的元素。
- 在map中,键值key通常用于排序和惟一地标识元素,而值value中存储与此键值key关联的内容。键值key和值value的类型可能不同,并且在map的内部,key与value通过成员类型value_type绑定在一起,为其取别名称为pair:typedef pair value_type;
- 在内部,map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。
- map中通过键值访问单个元素的速度通常比unordered_map容器慢,但map允许根据顺序对元素进行直接迭代(即对map中的元素进行迭代时,可以得到一个有序的序列)。
- map支持下标访问符,即在[]中放入key,就可以找到与key对应的value。
- map通常被实现为二叉搜索树(更准确的说:平衡二叉搜索树(红黑树))。
Map的使用
Map其实就是拥有键值对的搜索树,其底层就是KV树,
- map中的的元素是键值对
- map中的key是唯一的,并且不能修改
- 默认按照小于的方式对key进行比较
- map中的元素如果用迭代器去遍历,可以得到一个有序的序列
- map的底层为平衡搜索树(红黑树),查找效率比较高
- 支持[]操作符,operator[]中实际进行插入查找。
MultiSet&&MultiMap
通过加上了Multi的前缀其实本质意思就是允许重复,顾名思义可以通过前缀的意思来进行解释,其使用和Set和Map大同小异。
注意:multimap和map的唯一不同就是:map中的key是唯一的,而multimap中key是可以重复的。
因为key是可以重复的, 想使用[ ]进行访问/修改, 并不知道访问/修改哪一个, 所以不提供[ ]接口
Set
Set的介绍
- set是按照一定次序存储元素的容器
- 在set中,元素的value也标识它(value就是key,类型为T),并且每个value必须是唯一的。set中的元素不能在容器中修改(元素总是const),但是可以从容器中插入或删除它们。
- 在内部,set中的元素总是按照其内部比较对象(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序。
- set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢,但它们允许根据顺序对子集进行直接迭代。
- set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的。
这里set的底层其实是一颗搜索树,只有key值的搜索树。如果想要强行加上俩值就要用make_pair
经常用来排序和去重,但set没有原生键值对,时间复杂度为高度次
Set的使用
对于Set的使用其实和其他容器大同小异,接口基本都是一样的,只不过底层实现不一样因为Set底层是一颗搜索树,所以无论哪个接口的实现都需要维持搜索树的规则。
Set构造
Set迭代器
Set修改
以上是关于C++Map&&Set的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章