【STL】 map用法详解

xiaoxiao2021-02-27  176

map是STL的一个关联容器,它提供一对一(其中第一个可以称为关键字,每个关键字只能在map中出现一次,第二个可能称为该关键字的值)的数据处理能力,由于这个特性,它完成有可能在我们处理一对一数据的时候,在编程上提供快速通道。

映射,顾名思义就是一个数映射(指向)另一个数,或者几个数映射一个数。

比如:1-->3(1映射3);(1,2)-->3( (1,2)这对数映射到3),但是不能多重映射,即1-->3,然后不能再有1-->2这个关系了;

multimap也是映射,但是允许多重映射,比如上面说的1可以映射到3,也可以同时映射到2上。

:map[]=值。这种形式就是映射关系(看起来与一维数组很像,很多时候可以作为一维数组使用,哈哈……

Map中的键值默认是从小到大排序的。

他们的成员函数都是一样的(和setmultiset的关系相似,可能有的函数返回值不一样):

begin()         返回指向map头部的迭代器 clear(        删除所有元素 count()         返回指定元素出现的次数 empty()         如果map为空则返回true end()          返回指向map末尾的迭代器 erase()         删除一个元素 find()          查找一个元素 insert()         插入元素 size()          返回map中元素的个数 swap()          交换两个map

lower_bound()      返回键值>=给定元素的第一个位置 upper_bound()     返回键值>给定元素的第一个位置

这里说下map内部数据的组织,map内部自建一颗红黑树(一种非严格意义上的平衡二叉树),这颗树具有对数据自动排序的功能,所以在map内部所有的数据都是有序的,后边我们会见识到有序的好处。

#include <iostream> #include <map> using namespace std; int main() { map<string, int>m; //定义一个字符串对应一个数字的映射 map<string, int>::iterator it; m["abc"] = 1; //也可以用前面讲过的插入方式 m["sdkfj"] = 2; if (m.find("abc") != m.end()) { cout << "存在此映射" << endl; //查找 } else { cout << "不存在" << endl; } for (it = m.begin(); it != m.end(); it++) //迭代器对容器的使用大同小异! { cout << it->first << ' ' << it->second << endl; ///不过这里遍历map像指针一样是用箭头的 } map<int, int>mm[10]; //定义一对数字映射到一个数字的映射 mm[0][6544] = 6565165; //(0,6544)这对数映射6565165这个数 cout << mm[0][6544] << endl; return 0; }

下面举例说明什么是一对一的数据映射。比如一个班级中,每个学生的学号跟他的姓名就存在着一一映射的关系,这个模型用map可能轻易描述,很明显学号用int描述,姓名用字符串描述(本篇文章中不用char *来描述字符串,而是采用STL中string来描述),

下面给出map描述代码:map<int, string> mapStudent; 1.map的构造函数 map共提供了6个构造函数,这块涉及到内存分配器这些东西,略过不表,在下面我们将接触到一些map的构造方法,

这里要说下的就是,我们通常用如下方法构造一个map:

map<int, string> mapStudent;

2.数据的插入 在构造map容器后,我们就可以往里面插入数据了。这里讲三种插入数据的方法:

第一种:用insert函数插入pair数据,下面举例说明

#include <map> #include <string> #include <iostream> using namespace std; int main() { map<int, string> mapStudent; mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one")); mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two")); mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three")); map<int, string>::iterator iter; for (iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) { cout << iter->first << " " << iter->second << endl; } } 第二种:用insert函数插入value_type数据,下面举例说明

#include <map> #include <string> #include <iostream> using namespace std; int main() { map<int, string> mapStudent; mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_one")); mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (2, "student_two")); mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (3, "student_three")); map<int, string>::iterator iter; for (iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) { cout << iter->first << " " << iter->second << endl; } } 第三种:用数组方式插入数据,下面举例说明

#include <map> #include <string> #include <iostream> using namespace std; int main() { map<int, string> mapStudent; mapStudent[1] = "student_one"; mapStudent[2] = "student_two"; mapStudent[3] = "student_three"; map<int, string>::iterator iter; for (iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) { cout << iter->first << " " << iter->second << endl; } } 以上三种用法,虽然都可以实现数据的插入,但是它们是有区别的,当然了第一种和第二种在效果上是完成一样的

,用insert函数插入数据,在数据的插入上涉及到集合的唯一性这个概念,即当map中有这个关键字时,insert操作

是插入数据不了的,但是用数组方式就不同了,它可以覆盖以前该关键字对应的值

3.map的大小 在往map里面插入了数据,我们怎么知道当前已经插入了多少数据呢,可以用size函数,用法如下:

int nSize = mapStudent.size();

4.数据的遍历

这里也提供两种方法,对map进行遍历 第一种:应用前向迭代器,上面举例程序中到处都是了,略过不表 #include <map> #include <string> #include <iostream> using namespace std; int main() { map<int, string> mapStudent; mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one")); mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two")); mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three")); map<int, string>::reverse_iterator iter; for (iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++) { cout << iter->first << " " << iter->second << endl; } } 第二种:用数组方式,程序说明如下

#include <map> #include <string> #include <iostream> using namespace std; int main() { map<int, string> mapStudent; mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one")); mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two")); mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three")); int nSize = mapStudent.size(); for (int nIndex = 1; nIndex <= nSize; nIndex++) { cout << mapStudent[nIndex] << endl; } }

5.数据的查找(包括判定这个关键字是否在map中出现)

在这里我们将体会,map在数据插入时保证有序的好处。 要判定一个数据(关键字)是否在map中出现的方法比较多,这里标题虽然是数据的查找,在这里将穿插着大量的map基本用法。

这里给出三种数据查找方法

第一种:用count函数来判定关键字是否出现,其缺点是无法定位数据出现位置,由于map的特性,一对一的映射关系,就决定了count函数的返回值只有两个,要么是0,要么是1,出现的情况,当然是返回1了

#include <map> #include <string> #include <iostream> using namespace std; int main() { map<int, string> mapStudent; mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one")); mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two")); mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three")); map<int, string>::iterator iter; iter = mapStudent.find(1); int dd = mapStudent.count(1), ff = mapStudent.count(4); cout << dd << endl; cout << ff << endl; }

第二种:用find函数来定位数据出现位置,它返回的一个迭代器,当数据出现时,它返回数据所在位置的迭代器,如果map中没有要查找的数据,它返回的迭代器等于end函数返回的迭代器,程序说明

#include <map> #include <string> #include <iostream> using namespace std; int main() { map<int, string> mapStudent; mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one")); mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two")); mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three")); map<int, string>::iterator iter; iter = mapStudent.find(1); if (iter != mapStudent.end()) { cout << "Find, the value is " << iter->second << endl; } else { cout << "Do not Find" << endl; } }

6.数据的清空与判空

清空map中的数据可以用clear()函数,判定map中是否有数据可以用empty()函数,它返回true则说明是空map

7.数据的删除 这里要用到erase函数,它有三个重载了的函数,下面在例子中详细说明它们的用法

1 map.erase(k):删除map中键为k的元素。返回size_type类型的值,表示删除的元素个数 2 map.erase(p):从map中删除迭代器p所指向的元素。p必须指向map中确实存在的元素,而且不能等于map.end(),返回 void类型 3 map.erase(b,e):从map中删除一段范围内的元素,该范围由迭代器对b和e标记。b和e必须标记map中的一段有效范围:即b和e都必须指向map中的元素或最后一个元素的下一个位置。而且,b和e要么相等(此时删除的范围为空),要么b所指向的元素必须出现在e所指向的元素之前,返回void类型,删除区间前闭后开 #include <map> #include <cstring> #include <iostream> using namespace std; int main() { map<int, string> mapStudent; mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one")); mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two")); mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three")); //如果要删除1,用迭代器删除 map<int, string>::iterator iter; ///iter = mapStudent.find(1); ///mapStudent.erase(iter); //如果要删除1,用关键字删除 ///int n = mapStudent.erase(1);//如果删除了会返回1,否则返回0 //用迭代器,成片的删除 ///map<int, string>::iterator b = mapStudent.find(1); ///map<int, string>::iterator e = mapStudent.find(2); ///mapStudent.erase(b, e); //一下代码把整个map清空 mapStudent.erase(mapStudent.begin(), mapStudent.end()); //成片删除要注意的是,也是STL的特性,删除区间是一个前闭后开的集合 for (iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) { cout << iter->first << " " << iter->second << endl; } }8.排序这里要讲的是一点比较高深的用法了,排序问题,STL中默认是采用小于号来排序的,以上代码在排序上是不存在任何问题的,因为上面的关键字是int型,它本身支持小于号运算,在一些特殊情况,比如关键字是一个结构体,涉及到排序就会出现问题,因为它没有小于号操作,insert等函数在编译的时候过不去,下面给出两个方法解决这个问题第一种:小于号重载,程序举例#include <map> #include <cstring> #include <iostream> using namespace std; typedef struct tagStudentInfo { int nID; string strName; bool operator < (tagStudentInfo const& _A) const { //这个函数指定排序策略,按nID排序,如果nID相等的话,按strName排序 if (nID < _A.nID) { return true; } if (nID == _A.nID) { return strName.compare(_A.strName) < 0; } return false; } } StudentInfo, *PStudentInfo; //学生信息 int main() { int nSize; //用学生信息映射分数 map<StudentInfo, int>mapStudent; map<StudentInfo, int>::iterator iter; StudentInfo studentInfo; studentInfo.nID = 1, studentInfo.strName = "student_one"; mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 90)); studentInfo.nID = 2, studentInfo.strName = "student_two"; mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 80)); for (iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) { cout << iter->first.nID << " " << iter->first.strName << " " << iter->second << endl; } }第二种:仿函数的应用,这个时候结构体中没有直接的小于号重载,程序说明#include <map> #include <cstring> #include <iostream> using namespace std; typedef struct tagStudentInfo { int nID; string strName; } StudentInfo, *PStudentInfo; //学生信息 class sort { public: bool operator() (StudentInfo const & _A, StudentInfo const & _B) const { if (_A.nID < _B.nID) { return true; } if (_A.nID == _B.nID) { return _A.strName.compare(_B.strName) < 0; } return false; } }; int main() { //用学生信息映射分数 map<StudentInfo, int, sort>mapStudent; map<StudentInfo, int>::iterator iter; StudentInfo studentInfo; studentInfo.nID = 1, studentInfo.strName = "student_one"; mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 90)); studentInfo.nID = 2, studentInfo.strName = "student_two"; mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 80)); for (iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) { cout << iter->first.nID << " " << iter->first.strName << " " << iter->second << endl; } }

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