c++容器中map的应用

原文链接:https://www.cnblogs.com/fnlingnzb-learner/p/5833051.html

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,第二个可以称为该关键字的值)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 <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.

为了使用方便,可以对模板类进行一下类型定义,

typedef map<int,CString> UDT_MAP_INT_CSTRING;

UDT_MAP_INT_CSTRING enumMap;

 

 4、map的构造函数

 map共提供了6个构造函数,这块涉及到内存分配器这些东西,略过不表,在下面我们将接触到一些map的构造方法,这里要说下的就是,我们通常用如下方法构造一个map:

 map<int, string> mapStudent;

 

 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。这里讲三种插入数据的方法:

#include<map>
#include<string>
#include<iostream>
using namespace std;
1.// 用insert插入pair数据 
int main(){
    map<int ,string> mapst;
    mapst.insert(pair<int,string>(1,"student1"));
    mapst.insert(pair<int,string>(2,"student2"));
    mapst.insert(pair<int,string>(3,"student3"));
    map<int,string>::iterator it;
    for(it=mapst.begin();it!=mapst.end();it++)
    cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl;
    return 0;
}


2.// 用insert函数插入value_type

int main(){
    map<int,string> mapst;
    mapst.insert(map<int,string>::value_type(1,"student1"));
    mapst.insert(map<int,string>::value_type(2,"student2"));
    mapst.insert(map<int,string>::value_type(3,"student3"));
    map<int,string> ::iterator it;
    for(it=mapst.begin();it!=mapst.end();it++)
    cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl;
} 

3.// 用数组方式插入

int main(){
    map<int,string> mapst;
    mapst[1]="student1";
    mapst[2]="student2";
    mapst[3]="student3";
    map<int,string> ::iterator it;
    for(it=mapst.begin();it!=mapst.end();it++)
    cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl;
} 

以上三种用法,虽然都可以实现数据的插入,但是他们是有区别的,当然了第一种和第二种在效果上是一样的,用insert函数插入数据,在数据的插入上设计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:

mapst.insert(map<int,string>::value_type(1,"student1"));
mapst.insert(map<int,string>::value_type(1,"student2"));

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:

#include<map>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    map<int,string> mapst;
    pair<map<int ,string>::iterator,bool>insert_pair;
    insert_pair=mapst.insert(map<int,string>::value_type(1,"student1"));
    if(insert_pair.second==true) cout<<"insert successfully"<<endl;
    else cout<<"insert failure"<<endl;
    insert_pair=mapst.insert(pair<int,string>(1,"student2"));
    if(insert_pair.second==true) cout<<"insert successfully"<<endl;
    else cout<<"insert failure"<<endl;
    map<int,string>::iterator it;
    for(it=mapst.begin();it!=mapst.end();it++)
    cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl;
}

运行结果:

insert successfully
insert failure
1 student1

用数组插入在数据覆盖上的效果

#include<map>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    map<int,string> mapst;
    mapst[1]="student1";
    mapst[1]="student2";
    mapst[2]="student3";
    map<int,string>::iterator it;
    for(it=mapst.begin();it!=mapst.end();it++)
    cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl;
    return 0;
}

运行结果

1 student2
2 student3

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

#include<map>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    map<int,string> mapst;
    mapst.insert(pair<int,string>(1,"student1"));
    mapst.insert(pair<int,string>(2,"student2"));
    mapst.insert(pair<int,string>(3,"student3"));
    map<int,string>::reverse_iterator it;
    for(it=mapst.rbegin();it!=mapst.rend();it++)
    cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl;
    return 0;
}

运行结果:

3 student3
2 student2
1 student1

第三种,用数组的形式,程序说明:

#include<map>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    map<int,string> mapst;
    mapst.insert(pair<int,string>(1,"student1"));
    mapst.insert(pair<int,string>(2,"student2"));
    mapst.insert(pair<int,string>(3,"student3"));
    int nsize=mapst.size();
    //此处应注意,应该是 for(int i = 1; i <= nsize; i++)  
    //而不是 for(int i = 0; i < nsize; i++)  
    for(int i=1;i<=nsize;i++)
    cout<<mapst[i]<<endl;
    return 0;
}

运行结果:

student1
student2
student3

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:

 

#include<map>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    map<int,string> mapst;
    mapst.insert(pair<int,string>(1,"student1"));
    mapst.insert(pair<int,string>(2,"student2"));
    mapst.insert(pair<int,string>(3,"student3"));
    int nsize=mapst.size();
    map<int,string>::iterator it;
    it=mapst.find(1);
    if(it!=mapst.end())
    cout<<"Find,the value is"<<it->second<<endl;
    else cout<<"Do not Find"<<endl;
    return 0;
}

 

运行结果:

Find,the value is  student1

 

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,

lower_bound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)

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。

 

#include<map>
#include<string>
#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    map<int,string>mapst;
    mapst[1]="student1";
    mapst[3]="student3";
    mapst[5]="student5";
    map<int,string>::iterator it;
    it=mapst.lower_bound(1);
    cout<<it->second<<endl;
    it=mapst.lower_bound(2);
    cout<<it->second<<endl;
    it=mapst.lower_bound(3);
    cout<<it->second<<endl;
    it=mapst.upper_bound(2);
    cout<<it->second<<endl;
    it=mapst.upper_bound(3);
    cout<<it->second<<endl;
    pair<map<int, string>::iterator, map<int, string>::iterator> mappair;   
    mappair = mapst.equal_range(2);  
    if(mappair.first == mappair.second)  
        cout<<"Do not Find"<<endl;  
    else  
        cout<<"Find"<<endl;  
    mappair = mapst.equal_range(3);  
    if(mappair.first == mappair.second)  
        cout<<"Do not Find"<<endl;  
    else  
        cout<<"Find"<<endl;  
    return 0; 
}

 

运行结果:

student1
student3
student3
student3
student5
Do not Find
Find

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:

#include<map>
#include<string>
#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    map<int,string>mapst;
    mapst.insert(pair<int, string>(1, "student1"));  
    mapst.insert(pair<int, string>(2, "student2"));  
    mapst.insert(pair<int, string>(3, "student3")); 
    map<int,string>::iterator it;
    it=mapst.find(1);
    mapst.erase(it);  //擦去容器1 
//    int n=mapst.erase(1);  //如果删除了会返回1,否则返回0
//    mapst.erase(mapst.begin(),mapst.end());  //用迭代器,成片的删除  一下代码把整个map清空 
    for(it=mapst.begin();it!=mapst.end();it++)
    cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl; 
    return 0; 
}

运行结果:

2 student2
3 student3

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.其他函数

 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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转载自www.cnblogs.com/wushengyang/p/10887163.html