C++ STL map

時間 2020-06-23

標籤 c++ stl map 欄目 C&C++ 简体版

原文原文鏈接

以前寫過一篇關於map容器的一篇博客，可是隻有一些基礎操做，後來我在CSDN上看到了一位大佬寫的博客因而轉載過來了。ios

做者大大的博客https://blog.csdn.net/sunshinewave/article/details/8067862編程

—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————數組

map是STL的一個關聯容器，它提供一對一（其中第一個能夠稱爲關鍵字，每一個關鍵字只能在map中出現一次，第二個可能稱爲該關鍵字的值）的數據處理能力，因爲這個特性，它完成有可能在咱們處理一對一數據的時候，在編程上提供快速通道。這裏說下map內部數據的組織，map內部自建一顆紅黑樹(一種非嚴格意義上的平衡二叉樹)，這顆樹具備對數據自動排序的功能，因此在map內部全部的數據都是有序的，後邊咱們會見識到有序的好處。less

下面舉例說明什麼是一對一的數據映射。好比一個班級中，每一個學生的學號跟他的姓名就存在着一一映射的關係，這個模型用map可能輕易描述，很明顯學號用int描述，姓名用字符串描述(本篇文章中不用char *來描述字符串，而是採用STL中string來描述),下面給出map描述代碼：

map<int, string> mapStudent;

1.map的構造函數

map共提供了6個構造函數，這塊涉及到內存分配器這些東西，略過不表，在下面咱們將接觸到一些map的構造方法，這裏要說下的就是，咱們一般用以下方法構造一個map：

map<int, string> mapStudent;

2.數據的插入

在構造map容器後，咱們就能夠往裏面插入數據了。這裏講三種插入數據的方法：

第一種：用insert函數插入pair數據，下面舉例說明(如下代碼雖然是隨手寫的，應該能夠在VC和GCC下編譯經過，你們能夠運行下看什麼效果，在VC下請加入這條語句，屏蔽4786警告 #pragma warning (disable:4786) )

 1 #include <map>
 2 #include <string>
 3 #include <iostream>
 4 using namespace std;  5 int main()  6 {  7        map<int, string> mapStudent;//pair<int,string>p;p=make_pair(v1,v2); 
 8        mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));  9        mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two")); 10        mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three")); 11        map<int, string>::iterator iter; 12        for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) 13  { 14           cout<<iter->first<<"  "<<iter->second<<endl; 15  } 16 }

1 make_pair()//返回類型爲對應的pair類型
2 無需寫出類別，就能夠生成一個pair對象 3 例： 4 make_pair(1,'@') 5 而沒必要費力的寫成 6 pair<int ,char>(1,'@')

第二種：用insert函數插入value_type數據，下面舉例說明函數

 1 #include <map>
 2 #include <string>
 3 #include <iostream>
 4 using namespace std;  5 int main()  6 {  7        map<int, string> mapStudent;  8        mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_one"));  9        mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (2, "student_two")); 10        mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (3, "student_three")); 11        map<int, string>::iterator iter; 12        for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) 13  { 14            cout<<iter->first<<" "<<iter->second<<endl; 15  } 16 }

第三種：用數組方式插入數據，下面舉例說明ui

 1 #include <map>
 2 #include <string>
 3 #include <iostream>
 4 using namespace std;  5 int main()  6 {  7        map<int, string> mapStudent;  8        mapStudent[1] =  "student_one";  9        mapStudent[2] =  "student_two"; 10        mapStudent[3] =  "student_three"; 11        map<int, string>::iterator iter; 12        for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) 13  { 14           cout<<iter->first<<"   "<<iter->second<<endl; 15  } 16 }

以上三種用法，雖然均可以實現數據的插入，可是它們是有區別的，固然了第一種和第二種在效果上是完成同樣的，用insert函數插入數據，在數據的插入上涉及到集合的惟一性這個概念，即當map中有這個關鍵字時，insert操做是插入數據不了的，可是用數組方式就不一樣了，它能夠覆蓋之前該關鍵字對應的值，用程序說明spa

1 mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_one")); 2 mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_two"));

上面這兩條語句執行後，map中1這個關鍵字對應的值是"student_one"，第二條語句並無生效，那麼這就涉及到咱們怎麼知道insert語句是否插入成功的問題了，能夠用pair來得到是否插入成功，程序以下

1 Pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair; 2 Insert_Pair = mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_one"));

咱們經過pair的第二個變量來知道是否插入成功，它的第一個變量返回的是一個map的迭代器，若是插入成功的話Insert_Pair.second應該是true的，不然爲false。

下面給出完成代碼，演示插入成功與否問題

 1 #include <map>
 2 #include <string>
 3 #include <iostream>
 4 using namespace std;  5 int main()  6 {  7        map<int, string> mapStudent;  8        Pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;  9        Insert_Pair ＝ mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one")); 10        If(Insert_Pair.second == true) 11  { 12              cout<<"Insert Successfully"<<endl; 13  } 14  Else 15  { 16               cout<<"Insert Failure"<<endl; 17  } 18        Insert_Pair ＝ mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_two")); 19        If(Insert_Pair.second == true) 20  { 21               cout<<"Insert Successfully"<<endl; 22  } 23  Else 24  { 25               cout<<"Insert Failure"<<endl; 26  } 27        map<int, string>::iterator iter; 28        for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) 29  { 30             cout<<iter->first<<"   "<<iter->second<<endl; 31  } 32 }

你們能夠用以下程序，看下用數組插入在數據覆蓋上的效果.net

#include <map> #include <string> #include <iostream>
using namespace std; int main() { map<int, string> mapStudent; mapStudent[1] =  "student_one"; mapStudent[1] =  "student_two"; mapStudent[2] =  "student_three"; map<int, string>::iterator iter; for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) { cout<<iter->first<<"   "<<iter->second<<endl; } }

3.map的大小

在往map裏面插入了數據，咱們怎麼知道當前已經插入了多少數據呢，能夠用size函數，用法以下：

int nSize = mapStudent.size();

4.數據的遍歷

這裏也提供三種方法，對map進行遍

第一種：應用前向迭代器，上面舉例程序中處處都是了，略過不表

第二種：應用反相迭代器，下面舉例說明，要體會效果，請自個動手運行程序

 1 #include <map>
 2 #include <string>
 3 #include <iostream>
 4 using namespace std;  5 int main()  6 {  7        map<int, string> mapStudent;  8        mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));  9        mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two")); 10        mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three")); 11        map<int, string>::reverse_iterator iter; 12        for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++) 13  { 14           cout<<iter->first<<"   "<<iter->second<<endl; 15  } 16 }

第三種：用數組方式，程序說明以下指針

 1 #include <map>
 2 #include <string>
 3 #include <iostream>
 4 using namespace std;  5 int main()  6 {  7        map<int, string> mapStudent;  8        mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));  9        mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two")); 10        mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three")); 11        int nSize = mapStudent.size() 12 //此處有誤，應該是 for(int nIndex = 1; nIndex <= nSize; nIndex++) 13 //by rainfish
14        for(int nIndex = 0; nIndex < nSize; nIndex++) 15  { 16            cout<<mapStudent[nIndex]<<end; 17  } 18 }

5.數據的查找（包括斷定這個關鍵字是否在map中出現）

在這裏咱們將體會，map在數據插入時保證有序的好處。

要斷定一個數據（關鍵字）是否在map中出現的方法比較多，這裏標題雖然是數據的查找，在這裏將穿插着大量的map基本用法。

這裏給出三種數據查找方法

第一種：用count函數來斷定關鍵字是否出現，其缺點是沒法定位數據出現位置,因爲map的特性，一對一的映射關係，就決定了count函數的返回值只有兩個，要麼是0，要麼是1，出現的狀況，固然是返回1了

第二種：用find函數來定位數據出現位置，它返回的一個迭代器，當數據出現時，它返回數據所在位置的迭代器，若是map中沒有要查找的數據，它返回的迭代器等於end函數返回的迭代器，程序說明

 1 #include <map>
 2 #include <string>
 3 #include <iostream>
 4 using namespace std;  5 int main()  6 {  7        map<int, string> mapStudent;  8        mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));  9        mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two")); 10        mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three")); 11        map<int, string>::iterator iter; 12        iter = mapStudent.find(1); 13        if(iter != mapStudent.end()) 14  { 15            cout<<"Find, the value is "<<iter->second<<endl; 16  } 17  Else 18  { 19            cout<<"Do not Find"<<endl; 20  } 21 }

第三種：這個方法用來斷定數據是否出現，是顯得笨了點，可是，我打算在這裏講解

Lower_bound函數用法，這個函數用來返回要查找關鍵字的下界(是一個迭代器)

Upper_bound函數用法，這個函數用來返回要查找關鍵字的上界(是一個迭代器)

例如：map中已經插入了1，2，3，4的話，若是lower_bound(2)的話，返回的2，而upper-bound（2）的話，返回的就是3

Equal_range函數返回一個pair，pair裏面第一個變量是Lower_bound返回的迭代器，pair裏面第二個迭代器是Upper_bound返回的迭代器，若是這兩個迭代器相等的話，則說明map中不出現這個關鍵字，程序說明

 1 #include <map>
 2 #include <string>
 3 #include <iostream>
 4 using namespace std;  5 int main()  6 {  7        map<int, string> mapStudent;  8        mapStudent[1] =  "student_one";  9        mapStudent[3] =  "student_three"; 10        mapStudent[5] =  "student_five"; 11        map<int, string>::iterator iter; 12        iter = mapStudent.lower_bound(2); 13  { 14        //返回的是下界3的迭代器
15        cout<<iter->second<<endl; 16  } 17        iter = mapStudent.lower_bound(3); 18  { 19        //返回的是下界3的迭代器
20        cout<<iter->second<<endl; 21  } 22         iter = mapStudent.upper_bound(2); 23  { 24        //返回的是上界3的迭代器
25         cout<<iter->second<<endl; 26  } 27        iter = mapStudent.upper_bound(3); 28  { 29        //返回的是上界5的迭代器
30        cout<<iter->second<<endl; 31 } 32       Pair<map<int, string>::iterator, map<int, string>::iterator> mapPair; 33       mapPair = mapStudent.equal_range(2); 34       if(mapPair.first == mapPair.second) 35  { 36           cout<<"Do not Find"<<endl; 37  } 38  Else 39  { 40             cout<<"Find"<<endl; 41  } 42        mapPair = mapStudent.equal_range(3); 43        if(mapPair.first == mapPair.second) 44  { 45             cout<<"Do not Find"<<endl; 46  } 47  Else 48  { 49            cout<<"Find"<<endl; 50  } 51 }

6. 數據的清空與判空

清空map中的數據能夠用clear()函數，斷定map中是否有數據能夠用empty()函數，它返回true則說明是空map

7. 數據的刪除

這裏要用到erase函數，它有三個重載了的函數，下面在例子中詳細說明它們的用法

 1 #include <map>
 2 #include <string>
 3 #include <iostream>
 4 using namespace std;  5 int main()  6 {  7        map<int, string> mapStudent;  8        mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));  9        mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two")); 10        mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three")); 11        //若是你要演示輸出效果，請選擇如下的一種，你看到的效果會比較好 12        //若是要刪除1,用迭代器刪除
13        map<int, string>::iterator iter; 14        iter = mapStudent.find(1); 15  mapStudent.erase(iter); 16        //若是要刪除1，用關鍵字刪除
17        int n = mapStudent.erase(1);//若是刪除了會返回1，不然返回0 18        //用迭代器，成片的刪除 19        //一下代碼把整個map清空
20  mapStudent.earse(mapStudent.begin(), mapStudent.end()); 21        //成片刪除要注意的是，也是STL的特性，刪除區間是一個前閉後開的集合 22      //自個加上遍歷代碼，打印輸出吧
23 }

8.其餘一些函數用法

這裏有swap,key_comp,value_comp,get_allocator等函數，感受到這些函數在編程用的不是不少，略過不表，有興趣的話能夠自個研究

9.排序

這裏要講的是一點比較高深的用法了,排序問題，STL中默認是採用小於號來排序的，以上代碼在排序上是不存在任何問題的，由於上面的關鍵字是int型，它自己支持小於號運算，在一些特殊狀況，好比關鍵字是一個結構體，涉及到排序就會出現問題，由於它沒有小於號操做，insert等函數在編譯的時候過不去，下面給出兩個方法解決這個問題

第一種：小於號重載，程序舉例

 1 #include <map>
 2 #include <string>
 3 uing namespace std;  4 Typedef struct tagStudentInfo  5 {  6        int nID;  7  String strName;  8 }StudentInfo, *PStudentInfo;  //學生信息
 9 int main() 10 { 11        int nSize; 12        //用學生信息映射分數
13        map<StudentInfo, int>mapStudent; 14        map<StudentInfo, int>::iterator iter; 15  StudentInfo studentInfo; 16        studentInfo.nID = 1; 17        studentInfo.strName = "student_one"
18        mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 90)); 19        studentInfo.nID = 2; 20        studentInfo.strName = "student_two"; 21        mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 80)); 22        for (iter=mapStudent.begin(); iter!=mapStudent.end(); iter++) 23          cout<<iter->first.nID<<endl<<iter->first.strName<<endl<<iter->second<<endl; 24 }

以上程序是沒法編譯經過的，只要重載小於號，就OK了，以下：code

 1 Typedef struct tagStudentInfo  2 {  3        int nID;  4  String strName;  5        Bool operator < (tagStudentInfo const& _A) const
 6  {  7               //這個函數指定排序策略，按nID排序，若是nID相等的話，按strName排序
 8               If(nID < _A.nID)  return true;  9               If(nID == _A.nID) return strName.compare(_A.strName) < 0; 10               Return false; 11  } 12 }StudentInfo, *PStudentInfo;  //學生信息

第二種：仿函數的應用，這個時候結構體中沒有直接的小於號重載，程序說明

 1 #include <map>
 2 #include <string>
 3 using namespace std;  4 Typedef struct tagStudentInfo  5 {  6        int nID;  7  String strName;  8 }StudentInfo, *PStudentInfo;  //學生信息
 9 class sort 10 { 11  Public: 12        Bool operator() (StudentInfo const &_A, StudentInfo const &_B) const
13  { 14               If(_A.nID < _B.nID) return true; 15               If(_A.nID == _B.nID) return _A.strName.compare(_B.strName) < 0; 16               Return false; 17  } 18 }; 19 int main() 20 { 21        //用學生信息映射分數
22        map<StudentInfo, int, sort>mapStudent; 23  StudentInfo studentInfo; 24        studentInfo.nID = 1; 25        studentInfo.strName = "student_one"; 26        mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 90)); 27        studentInfo.nID = 2; 28        studentInfo.strName = "student_two"; 29        mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 80)); 30 }