c++ map基础知识、按键排序、按值排序

Posted 2023-03-19

参考技术A

5月27日

在stl中，除了顺序容器，即vector, list, 和deque，另一类的容器是关联容器，即set，map。关联容器有4种，set<key>, multiset<key>, map<key>, multimap<key>。

映射（map） 提供了键／值对，基于键的查找，可以迅速找到与键相对应所需的值，map的底层实现是红黑二叉树，做查询相当于是二分查找，复杂度是O(logn)。在map中，find操作用于查找，如果找不到该key，则返回xxx.end()，并在map中插入该key，默认value是0。
e.g.:

由于在映射中存储的时候用了pair对，因此我们对于其中的元素需要通过it->first,或者it->second来访问。

为了实现快速查找，map内部本身就是按序存储的（比如红黑树）。在我们插入<key, value>键值对时，就会按照key的大小顺序进行存储，其中key的类型必须能够进行 < 运算，且唯一，默认排序是按照从小到大便利记忆联想到需要支持小于运算。
map的模板定义如下

其中第三、四个均包含默认参数，可以不指定。我们可以通过指定Compare类来指定排序的顺序。其中less<Key>是stl里面的一个函数对象（即调用操作符的类，其对象常称为函数对象（function object），它们是行为类似函数的对象，表现出一个函数的特征，就是通过“对象名+(参数列表)”的方式使用一个类，其实质是对operator()操作符的重载）其具体定义如下

它是一个带模板的struct，里面仅仅对()运算符进行了重载。与less相对的有greater，定义如下

因此我们在定义map的时候，可以指定如下
map<string,int,greater<string> >
或者定义自己的比较类comLen如下

如何实现Map的按Value排序呢？
第一反应是利用stl中提供的sort算法实现，这个想法是好的，不幸的是，sort算法有个限制，利用sort算法只能对线性容器进行排序（如vector，list，deque）。map是一个集合容器，它里面存储的元素是pair，不是线性存储的（前面提过，像红黑树），所以利用sort不能直接和map结合进行排序。
迂回一下，把map中的元素放到序列容器（如vector）中，然后再对这些元素进行排序。要对序列容器中的元素进行排序，也有个必要条件：就是容器中的元素必须是可比较的，也就是实现了<操作的。
map是元素为pair，其已实现<操作符的重载

x.first < y.first指键值小于的情况；(!(y.first < x.first) && x.second < y.second);结合前面的情况指键相等的情形下value的情况。
而sort模版如下：

与map一样均可以指定比较的类。可以定义如下的比较的函数：

最后可以如下实现按照value排序 map<string,int> m;

下面是一个以value排序的例子：