C++關聯容器之map

1.map簡介

　　map中的元素是關鍵字-值對：關鍵字起到索引的做用，值表示與索引相關的數據。咱們經常使用的字典就是很好的map的實例，單詞做爲索引，其中文含義表明其值。map類型一般被稱爲關聯數組，其和數組很類似，只不過其下標不是整數而是關鍵

字，咱們經過關鍵字來查找值而不是位置。好比電話簿也是一個map的例子，姓名做爲關鍵字其對應的值就爲該人的電話號碼。map類型定義在頭文件map中。

注意：map是有序的且不容許重複關鍵字的關聯容器！其有序的實現是依靠關鍵字類型中的"<"來實現的。

 

2.map的定義與初始化

　　2.1 建立空map

map<key_type,value_type> tempMap;//建立空map

　　2.2 列表初始化map

map<key_type,value_type> tempMap{
　　{key1,value1},
　　{key2,value2},
　　......}；

　　2.3 使用已有的map複製構造

map<key_type,value_type> tempMap(existMap);//注意關鍵字類型與值類型匹配

　  2.4  指定已有map的迭代器返回進行構造

map<key_type,value_type> tempMap(b,e);//b,e爲已有map對象的迭代器範圍

 

3.map的賦值操做

　　咱們能夠將一個已有的map賦值給另外一個map：

map1=map2;

map也支持列表賦值：

map<key_type,value_type> tempMap={ 　　{key1,value1}, 　　{key2,value2}, 　　......};

 

4.關聯容器額外的類型別名

　　除了以前的容器操做具備的類型，map有本身獨特的類型別名：

類型別名	說明
key_type	關鍵字類型
mapped_type	關鍵字關聯的類型
value_type	pair<const key_type,mapped_type>

舉例

map<int ,string> myMap; myMap::value_type v1;//v1爲pair<const int ,string>類型
myMap::key_type v2;//v2爲int類型
myMap::mapped_type v3;//v3爲string類型

 

5. 新的數據類型  pair類型

　　pair標準類型定義在頭文件utility中，一個pair保存兩個數據成員，pair是用來生成特定類型的模板，當建立一個pair對象時必需要提供兩個類型名，

pair<string string> A;//保存兩個string
pair<string ,size_t> B;//保存一個string，一個size_t
pair<int ,vector<int>> C;//保存一個int和vector<int>

上面的代碼都是執行了默認構造函數來對數據成員進行初始化，咱們也能夠初始化器：

pair<string,string> thePair{"Hello","World"};

pair的數據成員是public的，而且成員命名爲first和second，咱們能夠使用普通的成員訪問符「.」來進行訪問。

　　咱們能夠在pair上的操做以下：

操做	說明
pair<T1,T2> P;	p的成員數據類型分別爲T1，T2，並執行默認初始化
pair<T1,T2> p(v1,v2);	P的成員數據類型分別爲T1，T2，而且使用v1,v2分別初始化
pair<T1,T2> p={v1,v2};	等價於上式
make_pair(v1,v2);	返回一個v1和v2初始化的pair，其類型由v1和v2推斷而來
p.first	返回p的first成員
p.second	返回p的second成員
p1 relop p2	執行關係運算(>,<,<=,>=),利用數據類型中的關係運算
p1==p2	相等性判斷，必須first和second同時知足要求
p1!=p2	不等於判斷

 

5.1 建立使用pair對象的函數

pair<int ,string> do_something(vecotr<string> &v) { if(!v.empty()) { return {v.back().size(),v.back()}; } else { return pair<int ,string>(); } }

有些較早版本的編譯器不支持花括號返回，那咱們能夠先構造pair對象再返回

pair<int ,string> do_something(vecotr<string> &v) { if(!v.empty()) { return pair<int ,string>(v.back().size(),v.back());//也可以使用make_pair來生成pair對象
　　 } else { return pair<int ,string>(); } }

 

6.map的迭代器

　　當咱們對map的迭代器進行解引用的時候咱們獲得的是value_type類型，也就是一個pair類型，要注意的是其first成員是const的，second成員是很是量成員，很明顯咱們不能改變map關鍵字，但咱們能夠改變關鍵字所關聯的值，咱們能夠使用迭代器來遍歷咱們的map對象

auto map_iter=myMap.cbegin(); while(map_iter!=myMap.cend()) { cout<<"key: "<<map_iter->first<<"value: "<<map_iter->second<<endl; ++map_iter; } 

　　注意：因爲map中的關鍵字是const，咱們通常不對map使用泛型算法！

 

7.向map添加元素

　　咱們使用insert對map進行元素添加操做，咱們必需要記住的一點就是map的元素是pair類型的，下面列舉經常使用的insert方法：

myMap.insert({k1,v1}); myMap.insert(make_pair(k2,v2)); myMap.insert(pair<key_type,value_type>(k3,v3)); myMap.insert(map<key_type,value_type>::value_type(k4,v4));

下面列舉其餘的一些添加元素的方式：

操做	說明
c.insert(v)	v爲value_type對象，返回一個pair包含一個迭代器和是否成功插入的bool值，關鍵詞不存在才插入
c.emplace(args)	args用來構造元素，返回一個pair包含一個迭代器和是否成功插入的bool值，關鍵詞不在才插入
c.insert(b,e)	b和e是迭代器，指定多個元素插入，返回void
c.insert(il)	il花括號列表形式，返回void
c.insert(p.v)	和insert(v)相似，p是迭代器，指定從哪裏開始搜索新元素應該存儲的位置,返回值爲一個迭代器，指出具備給定關鍵字的元素
c.emplace(p,args)	和c.emplace(args)相似，p是迭代器，指定從哪裏開始搜索新元素應該存儲的位置,返回值爲一個迭代器，指出具備給定關鍵字的元素

 7.1 檢測insert的返回值

 　　添加單一元素的insert和emplace返回值一個pair，告訴咱們插入是否成功，pair的first是一個迭代器，指向具備給定關鍵字的元素，second是一個bool型，若是插入成功爲true，不然爲false。若是關鍵字已經在map中那麼insert和emplace什麼也不作。

 

8.刪除元素

　　使用erase函數來執行map的刪除操做：

操做	說明
c.erase(k)	刪除c中關鍵詞爲k的元素，返回值爲size_type類型，指出刪除元素的數目，由於map中不容許重複，返回值爲0或者1
c.erase(p)	從c中刪除迭代器p指定的元素，p必須指向一個真實存在的元素，返回值指向p以後元素的迭代器，若是p指向c的微元素，那麼將返回c.end()
c.erase(b,e)	刪除迭代器對b和e所表示返回的元素，返回值迭代器e

　

9. map的下標操做

　　map提供了下標操做和at函數操做。咱們對map使用下標操做要注意下標是關鍵字，還要注意的是對不存在map中的關鍵字使用了下標操做，會添加一個具備該關鍵字的元素到map中。

操做	說明
c[k]	返回關鍵字爲k的元素，若是k不在c中，添加一個關鍵字爲k的元素，對其進行初始化
c.at(k)	訪問關鍵字爲k的元素，帶參數檢查，若是k不在c中，則返回out_of_range異常

9.1使用下標操做的返回值

　  當咱們對一個map進行下標操做的時候，會得到mapped_type對象，但當解引用map的迭代器時，會獲得一個value_type對象，若是關鍵字不存在map中，下標運算依然會添加一個具備該關鍵字的新元素。在咱們不肯定一個元素是否在map中，且不想在map中進行添加就不能使用下標操做。

 

10.訪問元素

　　當咱們要肯定一個元素是否存在map中，使用find是最佳的選擇，對於不容許重複關鍵字的map來講，使用count函數返回的關鍵字計數只能爲0和1。對於map元素的訪問還有以下的操做：

操做	說明
c.find(k)	返回一個迭代器，指向第一個關鍵字爲k的元素，若是不在map中，則返回尾後迭代器c.end()
c.count(k)	返回關鍵字等於k的元素數量，對於map返回值只能爲0和1
c.lower_bound(k)	返回一個迭代器，指向第一個關鍵字不小於k的元素
c.upper_bound(k)	返回一個迭代器，指向第一個關鍵字大於k的元素
c.equal_range(k)	返回一個迭代器pair，表示關鍵字等於k元素的範圍，若是k不存在，則pair的數據成員全是c.end()

備註：若是使用lower_bound和upper_bound匹配關鍵字k，返回了相同的迭代器，那麼關鍵字k不在map中。