STL——map

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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key,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value)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。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(按key的大小排序)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。

1、map简介

map是一类关联式容器。它的特点是增加和删除节点对迭代器的影响很小,除了那个操作节点,对其他的节点都没有什么影响。

对于迭代器来说,可以修改实值,而不能修改key。

2、map的功能

自动建立Key - value的对应。key 和 value可以是任意你需要的类型。

根据key值快速查找记录,查找的复杂度基本是Log(N),如果有1000个记录,最多查找10次,1,000,000个记录,最多查找20次。

快速插入Key -Value 记录。

快速删除记录

根据Key 修改value记录。

遍历所有记录。

3、使用map

使用map得包含map类所在的头文件

#include <map>  //注意,STL头文件没有扩展名.h

map对象是模板类,需要关键字和存储对象两个模板参数:

std:map<int,string> personnel;

这样就定义了一个用int作为索引,并拥有相关联的指向string的指针.

5、     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。

#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;  
  
}  
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()

{
    char m;
    map<char,int>mp;
    mp['a']=110;
    mp['b']=120;
    mp['c']=130;
    for(m='a';m<'h';m++)
    {
        if(mp.count(m))
          printf("%c:%d\n",m,mp[m]);
        else
          printf("There is no such element.\n");
    }
    return 0;
}

6、      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();

7、     数据的遍历

这里也提供三种方法,对map进行遍历

第一种:应用前向迭代器

#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;  
}  

第二种:应用反相迭代器,下面举例说明,要体会效果,请自个动手运行程序

#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;  
  
}  

第三种,运用数组方式

#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();  
  
//此处应注意,应该是 for(int nindex = 1; nindex <= nSize; nindex++)  
//而不是 for(int nindex = 0; nindex < nSize; nindex++)  
  
    for(int nindex = 1; nindex <= nSize; nindex++)  
  
        cout<<mapStudent[nindex]<<endl;  
  
}  

8、    查找并获取map中的元素(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

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。

查找map中是否包含某个关键字条目用find()方法,传入的参数是要查找的key,在这里需要提到的是begin()和end()两个成员,

分别代表map对象中第一个条目和最后一个条目,这两个数据的类型是iterator.


    #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;  
          
        return 0;  
    }  

通过map对象的方法获取的iterator数据类型是一个std::pair对象,包括两个数据 iterator->first和 iterator->second分别代表关键字和存储的数据。

第三种:这个方法用来判定数据是否出现,是显得笨了点,但是,我打算在这里讲解

lower_bound(t)函数用法,这个函数用来返回要查找关键字的下界(是一个迭代器)即大于等于t的第一个元素的位置

upper_bound(t)函数用法,这个函数用来返回要查找关键字的上界(是一个迭代器)即大于t的第一个元素的位置

例如:map中已经插入了1,2,3,4的话,如果lower_bound(2)的话,返回的2,而upper-bound(2)的话,返回的就是3

equal_range函数返回一个pair,pair里面第一个变量是Lower_bound返回的迭代器,pair里面第二个迭代器是Upper_bound返回的迭代器,如果这两个迭代器相等的话,则说明map中不出现这个关键字,

    mappair = mapStudent.equal_range(3);  
  
    if(mappair.first == mappair.second)  
  
        cout<<"Do not Find"<<endl;  
  
    else  
  
        cout<<"Find"<<endl;  

9、    从map中删除元素

移除某个map中某个条目用erase()

该成员方法的定义如下:

iterator erase(iterator it);//通过一个条目对象删除

iterator erase(iterator first,iterator last)//删除一个范围

10、    map中的swap用法

map中的swap不是一个容器中的元素交换,而是两个容器所有元素的交换。

11、     排序 ·  map中的sort问题

map中的元素是自动按Key升序排序,所以不能对map用sort函数;

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。

小于号重载,程序举例。


    #include <iostream>  
    #include <string>  
    #include <map>  
    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;  
      
        return 0;  
    }  

12、   

      map的基本操作函数:

     C++ maps是一种关联式容器,包含“关键字/值”对

     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

     equal_range()   返回特殊条目的迭代器对

     erase()         删除一个元素

     find()          查找一个元素

     get_allocator() 返回map的配置器

     insert()        插入元素

     key_comp()      返回比较元素key的函数

     lower_bound()   返回键值>=给定元素的第一个位置

     max_size()      返回可以容纳的最大元素个数

     rbegin()        返回一个指向map尾部的逆向迭代器

     rend()          返回一个指向map头部的逆向迭代器

     size()          返回map中元素的个数

     swap()           交换两个map

     upper_bound()    返回键值>给定元素的第一个位置

     value_comp()     返回比较元素value的函数

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