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。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。
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
int testMap01()
{
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"));
for (map<int, string>::iterator iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
cout << iter->first << ' ' << iter->second << endl;
return 0;
}
第二种：用insert函数插入value_type数据，下面举例说明
int testMap02()
{
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;
return 0;
}
第三种：用数组方式插入数据，下面举例说明
int testMap03()
{
map<int, string> mapStudent;
mapStudent[1] = "student_one";
mapStudent[2] = "student_two";
mapStudent[3] = "student_three";
for (map<int, string>::iterator iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
cout << iter->first << ' ' << iter->second << endl;
return 0;
}
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，用程序说明：
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_one"));
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_two"));
上面这两条语句执行后，map中1这个关键字对应的值是“student_one”，第二条语句并没有生效，那么这就涉及到我们怎么知道insert语句是否插入成功的问题了，可以用pair来获得是否插入成功，程序如下：
pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;
Insert_Pair = mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_one"));
我们通过pair的第二个变量来知道是否插入成功，它的第一个变量返回的是一个map的迭代器，如果插入成功的话Insert_Pair.second应该是true的，否则为false。
下面给出完成代码，演示插入成功与否问题：
int testMapInsert04()
{
map<int, string> mapStudent;
pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;
Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));//插入数据后会返回一个Insert_Pair迭代器
if (Insert_Pair.second == true)
cout << "Insert Successfully" << endl;
else
cout << "Insert Failure" << endl;
Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_two"));
if (Insert_Pair.second == true)
cout << "Insert Successfully" << endl;
else
cout << "Insert Failure" << endl;
map<int, string>::iterator iter;
for (iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
cout << iter->first << ' ' << iter->second << endl;
return 0;
}
大家可以用如下程序，看下用数组插入在数据覆盖上的效果：
//验证数组形式插入数据的效果
int testInserArray05()
{
map<int, string> mapStudent;
mapStudent[1] = "student_one";
mapStudent[1] = "student_two";
mapStudent[2] = "student_three"; //会覆盖之前的数据
for (map<int, string>::iterator iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
cout << iter->first << ' ' << iter->second << endl;
int nSize = mapStudent.size();
cout << "nSize = " << nSize << endl;
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，上面举例程序中到处都是了，略过不表
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
//第二种，利用反向迭代器
int testMap06()
{
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"));
for (map<int, string>::reverse_iterator iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++)
cout << iter->first << " " << iter->second << endl;
return 0;
}
第三种，用数组的形式，程序说明如下：
int testMap07()
{
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;
return 0;
}
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.
程序说明：
int testMapFind08()
{
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 = 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upper_bound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)
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，
程序说明：
int testMapbound09()
{
map<int, string> mapStudent;
mapStudent[1] = "student_one";
mapStudent[3] = "student_three";
mapStudent[5] = "student_five";
map<int, string>::iterator iter;
iter = mapStudent.lower_bound(1);
//返回的是下界1的迭代器
cout << iter->second << endl;
iter = mapStudent.lower_bound(2);
//返回的是下界3的迭代器
cout << iter->second << endl;
iter = mapStudent.lower_bound(3);
//返回的是下界3的迭代器
cout << iter->second << endl;
iter = mapStudent.upper_bound(2);
//返回的是上界3的迭代器
cout << iter->second << endl;
iter = mapStudent.upper_bound(3);
//返回的是上界5的迭代器
cout << iter->second << endl;
pair<map<int, string>::iterator, map<int, string>::iterator> mappair;
mappair = mapStudent.equal_range(2);
if (mappair.first == mappair.second)
cout << "Do not Find" << endl;
else
cout << "Find" << endl;
mappair = mapStudent.equal_range(3);
if (mappair.first == mappair.second)
cout << "Do not Find" << endl;
else
cout << "Find" << endl;
return 0;
}
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
size_type erase(const Key&key);//通过关键字删除
clear()就相当于
enumMap.erase(enumMap.begin(),enumMap.end());
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：
int testEraseMap10()
{
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"));
//如果你要演示输出效果，请选择以下的一种，你看到的效果会比较好
//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
//一下代码把整个map清空
mapStudent.erase(mapStudent.begin(), mapStudent.end());
return 0;
}
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：
第一种：小于号重载，程序举例：
int testMapSort11()
{
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;
}
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：
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 testFunction12()
{
//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;
return 0;
}
由于STL是一个统一的整体，map的很多用法都和STL中其它的东西结合在一起，比如在排序上，这里默认用的是小于号，即less<>，如果要从大到小排序呢，这里涉及到的东西很多，在此无法一一加以说明。
还要说明的是，map中由于它内部有序，由红黑树保证，因此很多函数执行的时间复杂度都是log2N的，如果用map函数可以实现的功能，而STL Algorithm也可以完成该功能，建议用map自带函数，效率高一些。
下面说下，map在空间上的特性，否则，估计你用起来会有时候表现的比较郁闷，由于map的每个数据对应红黑树上的一个节点，这个节点在不保存你的 数据时占用16个字节的，一个父节点指针，左右孩子指针，还有一个枚举值（标示红黑的，相当于平衡二叉树中的平衡因子），我想大家应该知道，这些地方很费内存了吧，不说了……
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
#if 0
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
#endif
int main(){
cout << "插入数据01" << endl;
testMap01();
cout << "插入数据02" << endl;
testMap02();
cout << "插入数据03" << endl;
testMap03();
cout << "验证插入数据是否成功" << endl;
testMapInsert04();
cout << "验证数组插入数据效果" << endl;
testInserArray05();
cout << "验证迭代器遍历map" << endl;
testMap06();
cout << "验证数组遍历map" << endl;
testMap07();
cout << "验证map查找" << endl;
testMapFind08();
cout << "验证map Bound" << endl;
testMapbound09();
cout << "验证map erase" << endl;
testEraseMap10();
cout << "验证map sort" << endl;
testMapSort11();
cout << "验证map 仿函数 sort" << endl;
testFunction12();
return 0;
}
参考资料：
https://www.cnblogs.com/fnlingnzb-learner/p/5833051.html