STL_map和multimap容器

東南亞季風發表於2021-01-26

一、map/multimap的簡介

map是標準的關聯式容器，一個map是一個鍵值對序列，即(key,value)對。它提供基於key的快速檢索能力。

map中key值是唯一的。集合中的元素按一定的順序排列。元素插入過程是按排序規則插入，所以不能指定插入位置。

map的具體實現採用紅黑樹變體的平衡二叉樹的資料結構，在插入操作和刪除操作上比vector快。

map可以直接存取key所對應的value，支援[]操作符，如map[key]=value。

multimap與map的區別：map支援唯一鍵值，每個鍵只能出現一次；而multimap中相同鍵可以出現多次。multimap不支援[]操作符。

include <map>

​

二、map/multimap物件的預設構造

map/multimap採用模板類實現，物件的預設構造形式：

  • map<T1,T2> mapTT;
  • multimap<T1,T2> multimapTT;
map<int, char> mapA;
map<string,float> mapB;
//其中T1,T2還可以用各種指標型別或自定義型別

三、map的插入與迭代器

map.insert(...); //往容器插入元素，返回pair<iterator,bool>

假設map<int, int> mymap，在map中插入元素的方式：

  1. 通過pair的方式插入物件：mymap.insert(pair<int, int>(10, 10));

  2. 通過pair的方式插入物件：mymap.insert(make_pair(20, 20));

  3. 通過value_type的方式插入物件：mymap.insert(map<int, int>::value_type(30, 30));

  4. 通過陣列的方式插入值：mymap[40] = 40。

//map容器模板引數，第一個引數key的型別，第二引數value型別
	map<int, int> mymap;

	//插入資料  pair.first key值 piar.second value值
	//第一種
	pair<map<int, int>::iterator, bool> ret = mymap.insert(pair<int, int>(10, 10));
	//第二種
	mymap.insert(make_pair(20, 20));
	//第三種
	mymap.insert(map<int, int>::value_type(30, 30));
	//第四種，發現如果key不存在，建立pair插入到map容器中；如果發現key存在，那麼會修改key對應的value。
	mymap[40] = 40;
	mymap[10] = 20;
	mymap[50] = 50;

	for (map<int, int>::iterator it = mymap.begin(); it != mymap.end(); it++) {
		cout << "key:" << (*it).first << " value:" << it->second << endl;
	}
/*
結果：
key:10 value:20
key:20 value:20
key:30 value:30
key:40 value:40
key:50 value:50
*/

前三種方法，採用的是insert()方法，該方法返回值為pair<iterator,bool>

	pair<map<int, int>::iterator, bool> ret = mymap.insert(pair<int, int>(10, 10));
	if (ret.second) {
		cout << "第一次插入成功!" << endl;
	}
	else {
		cout << "插入失敗!" << endl;
	}
/*
結果：
第一次插入成功!
*/

第四種方法非常直觀，但存在一個效能的問題。插入3時，先在mapStu中查詢主鍵為3的項，若沒發現，則將一個鍵為3，值為初始化值的對組插入到mapStu中，然後再將值修改。若發現已存在3這個鍵，則修改這個鍵對應的value。

map<T1,T2,less<T1> > mapA; //該容器是按鍵的升序方式排列元素。未指定函式物件，預設採用less<T1>函式物件。

map<T1,T2,greater<T1>> mapB; //該容器是按鍵的降序方式排列元素。

less<T1>與greater<T1> 可以替換成其它的函式物件functor。

可編寫自定義函式物件以進行自定義型別的比較，使用方法與set構造時所用的函式物件一樣。

四、map物件的拷貝構造與賦值

map(const map &mp); //拷貝建構函式

map& operator=(const map &mp); //過載等號操作符

map.swap(mp); //交換兩個集合容器

map<int, string> mapA;
mapA.insert(pair<int,string>(3,"小張"));
mapA.insert(pair<int,string>(1,"小楊"));    
mapA.insert(pair<int,string>(7,"小趙"));    
mapA.insert(pair<int,string>(5,"小王"));    
map<int ,string> mapB(mapA);            //拷貝構造
map<int, string> mapC;
mapC = mapA;                              //賦值
mapC[3] = "老張";
mapC.swap(mapA);         //交換

五、map的大小

map.size(); //返回容器中元素的數目

map.empty();//判斷容器是否為空

map<int, string> mapA;
mapA.insert(pair<int,string>(3,"小張"));    
mapA.insert(pair<int,string>(1,"小楊"));    
if (mapA.empty())
{
   int iSize = mapA.size();       //iSize == 4
}

六、map的刪除

map.clear(); //刪除所有元素

map.erase(pos); //刪除pos迭代器所指的元素，返回下一個元素的迭代器。

map.erase(beg,end); //刪除區間[beg,end)的所有元素 ，返回下一個元素的迭代器。

map.erase(keyElem); //刪除容器中key為keyElem的對組。

map<int, string> mapA;
mapA.insert(pair<int,string>(3,"小張"));   
mapA.insert(pair<int,string>(1,"小楊"));   
mapA.insert(pair<int,string>(7,"小趙"));   
mapA.insert(pair<int,string>(5,"小王"));    
 //刪除區間內的元素
map<int,string>::iterator itBegin=mapA.begin();
++ itBegin;
++ itBegin;

map<int,string>::iterator itEnd=mapA.end();
mapA.erase(itBegin,itEnd);         //此時容器mapA包含按順序的{1,"小楊"}{3,"小張"}兩個元素。

mapA.insert(pair<int,string>(7,"小趙"));    
mapA.insert(pair<int,string>(5,"小王"));    

//刪除容器中第一個元素
mapA.erase(mapA.begin());  //此時容器mapA包含了按順序的{3,"小張"}{5,"小王"}{7,"小趙"}三個元素

//刪除容器中key為5的元素
mapA.erase(5);  

//刪除mapA的所有元素
mapA.clear();          //容器為空

七、map的查詢

map.find(key); //查詢鍵key是否存在，若存在，返回該鍵的元素的迭代器；若不存在，返回map.end();

map.count(keyElem); //返回容器中key為keyElem的對組個數。對map來說，要麼是0，要麼是1。對multimap來說，值可能大於1。

map.begin(); //返回容器中第一個資料的迭代器。

map.end(); //返回容器中最後一個資料之後的迭代器。

map.rbegin(); //返回容器中倒數第一個元素的迭代器。

map.rend(); //返回容器中倒數最後一個元素的後面的迭代器。

map.lower_bound(keyElem); //返回第一個key>=keyElem元素的迭代器。

map.upper_bound(keyElem); // 返回第一個key>keyElem元素的迭代器

map.equal_range(keyElem); //返回容器中key與keyElem相等的上下限的兩個迭代器。上限是閉區間，下限是開區間，如[beg,end)。

	map<int, int> mymap;
	mymap.insert(make_pair(1, 4));
	mymap.insert(make_pair(2, 5));
	mymap.insert(make_pair(3, 6));

	pair<map<int, int>::iterator, map<int, int>::iterator> ret = mymap.equal_range(2);
	if (ret.first != mymap.end()) {
		cout << "找到lower_bound！" << endl;
	}
	else {
		cout << "沒有找到";
	}

	if (ret.second != mymap.end()) {
		cout << "找到upper_bound！" << endl;
	}
	else {
		cout << "沒有找到";
	}
/*
結果：
找到lower_bound！
找到upper_bound！
*/

相關文章