STL中的map

Posted 2021-03-21 sunshine1218

 

一、关联容器：

按关键字有序保存元素
map           关联数组；保存关键字-值对
set             关键字即值，只保存关键字的容器
multimap   关键字可以重复出现的map
multiset     关键字可以重复出现的set

无序关联容器
unordered_map          用哈希函数组织的map，无序
unordered_set            用哈希函数组织的set，无序
unordered_multimap  哈希组织的map；关键字可以重复
unordered_multiset    哈希组织的set，关键字可以重复

说明：
1、map容器：map的底层是由红黑树实现的，红黑树的每一个节点都代表着map的一个元素。该数据结构具有自动排序的功能，因此map内部的元素都是有序的，元素在容器中的顺序是通过比较键值确定的。默认使用 less<K> 对象比较。

2、multimap容器：与map容器类似，区别只在于multimap容器可以保存键值相同的元素。

3、unordered_map容器：该容器的底层是由哈希(又名散列)函数组织实现的。元素的顺序并不是由键值决定的，而是由键值的哈希值确定的，哈希值是由哈希函数生成的一个整数。利用哈希函数，将关键字的哈希值都放在一个桶（bucket）里面，具有相同哈希值的放到同一个桶。unordered_map内部元素的存储是无序的，也不允许有重复键值的元素，相当于java中的HashMap。

4、unordered_multimap容器：也可以通过键值生成的哈希值来确定对象的位置，但是它允许有重复的元素。

map和multimap容器的模板都定义在map头文件中，unordered_map和unordered_multimap容器的模板都定义在unordered_map头文件中中。

multi前缀表明键值不必唯一，但是如果没有这个前缀，键值必须唯一。
unordered前缀表明容器中元素的位置是通过其键值所产生的哈希值来决定的，而不是通过比较键值决定的，即容器中的元素是无序的。如果没有这个前缀，则容器中元素是由比较键值决定的，即有序。

二、map容器

2.1 map初始化：
map<string, string> authors = { {"Joyce", "James"}, {"Austen", "Jane"}, {"Dickens", "Charles"} };

2.2 插入数据
1）insert
map<string, int> mapStudent;//创建map
mapStudent.insert(pair<string, int>("student_one", 22));

或者使用make_pair
map<string, int> mapStudent;
mapStudent.insert(make_pair("student_one", 22));

2）map<string, int> mapStudent;//创建map
mapStudent.insert(map<string, int>::value_type("student_one", 22));

3)数组方式
map<string, int> mapStudent;//创建map
mapStudent["student_one"] = 22;

3）数据的访问和遍历

map访问和查找元素的常用方法有：
==========================================================================================
operator[] 访问元素，也可以用于修改某个元素的value值；不进行下标（关键字）是否存在的检查（即如果关键字不存在，程序运行不会出错），访问到某个元素时，
如果该元素的键值不存在则直接创建该元素，返回是初始的值（比如int型的初始为0，则返回0，string初始为NULL，则返回NULL）
at 访问元素，也可以用于修改某个元素的value值；会进行下标（关键字）是否存在的检查，如果关键字不存在，则会拋出 out_of_range 异常。
==========================================================================================
利用迭代器访问元素
******************************************************************************************
map<K, T>::iterator it;
(*it).first; // the key value (of type Key)
(*it).second; // the mapped value (of type T)
(*it); // the "element value" (of type pair<const Key,T>)
元素的键值和value值分别是迭代器的first和second属性。也可以用迭代器指针直接访问。
it->first; // same as (*it).first (the key value)
it->second; // same as (*it).second (the mapped value)

迭代器的成员函数：
begin 　　 返回指向容器起始位置的迭代器（iterator）
end 　　 返回指向容器末尾位置的迭代器
cbegin　 返回指向容器起始位置的常迭代器（const_iterator）
cend 　　 返回指向容器末尾位置的常迭代器（当不需要对元素进行写访问时使用常迭代器）
rbegin 返回指向容器起始位置的反向迭代器（reverse_iterator）
rend 返回指向容器末尾位置的反向迭代器
#########################################################################################
查找某键值的元素是否存在：
count 若存在，返回1；不存在返回0
find 若存在返回指向元素的迭代器指针，不存在返回end()

4) map遍历

① 使用前向迭代器遍历map

map<string, int>::iterator iter;
for (iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
      cout << iter->first << " " << iter->second << endl;

for (map<string, int>::iterator iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)

     cout << (*iter).first << " " << (*iter).second << endl;

这两种形式的访问都是可以改变元素中的value值的，即可以进行写访问：

map<string, int> mapStudent;//创建map
mapStudent["student_one"] = 22;
mapStudent["student_two"] = 25;
mapStudent["student_three"] = 21;

map<string, int>::iterator iter;
for (iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
(*iter).second = 100; //将mapStudent中的元素value值全部改为100

for (iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)

     cout << iter->first << " " << iter->second << endl; //遍历

如果改用const_iterator，则两种方式都不能进行写访问。

② 使用反向迭代器遍历map

map<string, int>::reverse_iterator iter;
for (iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++)
    cout << iter->first << " " << iter->second << endl; //反向遍历

③ 使用auto关键字

for (auto it = mapStudent.begin(); it != mapStudent.end(); it++)

      cout << it->first << " " << it->second << endl; //遍历

④ 使用数组的方式遍历数组

5）数据删除

使用erase函数

int res = mapStudent.erase("student_one"); //删除成功返回1，失败返回0；只有使用关键字删除时才有返回值
cout << "res=" << res << endl;

//使用迭代器删除
map<string, int>::iterator iter;
iter = mapStudent.find("student_two");
mapStudent.erase(iter);

//使用迭代器删除一个范围的元素
auto it = mapStudent.begin();
mapStudent.erase(it, mapStudent.find("student_two"));

三、multimap容器

multimap容器保存的是有序的键/值对，但是可以保存重复的元素。multimap中会出现具有相同键值的元素序列。multimap大部分成员函数的使用方式和map相同。因为重复键的原因，multimap有一些函数的使用方式和map有一些区别。

1、访问元素

multimap 不支持下标运算符，因为键并不能确定一个唯一元素。和 map 相似，multimap 也不能使用 at() 函数。