今天練習華為上機測試題，遇到了map的用法，看來博客http://blog.csdn.net/sprintfwater/article/details/8765034；感覺很詳細，博主的其他內容也值得學習；后面附上今天的練習題目。
首先make_pair Pairs C++標准程序庫中凡是“必須返回兩個值”的函數， 也都會利用pair對象 class pair可以將兩個值視為一個單元。容器類別map和multimap就是使用pairs來管理其健值/實值(key/va lue)的成對元素。 pair被定義為struct,因此可直接存取pair中的個別值. 兩個pairs互相比較時， 第一個元素正具有較高的優先級. 例： namespace std{ template <class T1, class T2> bool operator< (const pair<T1, T2>&x, const pair<T1, T2>&y){ return x.first<y.first || ((y.first<x.first)&&x.second<y.second); } } make_pair(): 無需寫出型別， 就可以生成一個pair對象 例： std::make_pair(42, '@'); 而不必費力寫成： std::pair<int, char>(42, '@') 當有必要對一個接受pair參數的函數傳遞兩個值時， make_pair()尤其顯得方便， void f(std::pair<int, const char*>); void foo{ f(std::make_pair(42, '@')); //pass two values as pair } 1 pair的應用 pair是將2個數據組合成一個數據，當需要這樣的需求時就可以使用pair，如stl中的map就是將key和value放在一起來保存。另一個應用是，當一個函數需要返回2個數據的時候，可以選擇pair。 pair的實現是一個結構體，主要的兩個成員變量是first second 因為是使用struct不是class，所以可以直接使用pair的成員變量。 2 make_pair函數 template pair make_pair(T1 a, T2 b) { return pair(a, b); } 很明顯，我們可以使用pair的構造函數也可以使用make_pair來生成我們需要的pair。 一般make_pair都使用在需要pair做參數的位置，可以直接調用make_pair生成pair對象很方便，代碼也很清晰。 另一個使用的方面就是pair可以接受隱式的類型轉換，這樣可以獲得更高的靈活度。靈活度也帶來了一些問題如： std::pair<int, float>(1, 1.1); std::make_pair(1, 1.1); 是不同的，第一個就是float，而第2個會自己匹配成double。 map： Map是STL的一個關聯容器，它提供一對一（其中第一個可以稱為關鍵字，每個關鍵字只能在map中出現一次，第二個可能稱為該關鍵字的值）的數據處理能力，由於這個特性，它完成有可能在我們處理一對一數據的時候，在編程上提供快速通道。這里說下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)，這顆樹具有對數據自動排序的功能，所以在map內部所有的數據都是有序的，后邊我們會見識到有序的好處。 下面舉例說明什么是一對一的數據映射。比如一個班級中，每個學生的學號跟他的姓名就存在着一一映射的關系，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，而是采用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，在下面我們將接觸到一些map的構造方法，這里要說下的就是，我們通常用如下方法構造一個map： Map<int, string> mapStudent; 2. 數據的插入 在構造map容器后，我們就可以往里面插入數據了。這里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(以下代碼雖然是隨手寫的，應該可以在VC和GCC下編譯通過，大家可以運行下看什么效果，在VC下請加入這條語句，屏蔽4786警告 ＃pragma warning (disable:4786) ) #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; for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) { Cout<<iter->first<<” ”<<iter->second<<end; } } 第二種：用insert函數插入value_type數據，下面舉例說明 #include <map> #include <string> #include <iostream> Using namespace std; Int main() { 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<<end; } } 第三種：用數組方式插入數據，下面舉例說明 #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<<end; } } 以上三種用法，雖然都可以實現數據的插入，但是它們是有區別的，當然了第一種和第二種在效果上是完成一樣的，用insert函數插入數據，在數據的插入上涉及到集合的唯一性這個概念，即當map中有這個關鍵字時，insert操作是插入數據不了的，但是用數組方式就不同了，它可以覆蓋以前該關鍵字對應的值，用程序說明 mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_one”)); mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_two”)); 上面這兩條語句執行后，map中1這個關鍵字對應的值是“student_one”，第二條語句並沒有生效，那么這就涉及到我們怎么知道insert語句是否插入成功的問題了，可以用pair來獲得是否插入成功，程序如下 Pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair; Insert_Pair = mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_one”)); 我們通過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，如果插入成功的話Insert_Pair.second應該是true的，否則為false。 下面給出完成代碼，演示插入成功與否問題 #include <map> #include <string> #include <iostream> Using namespace std; Int main() { Map<int, string> mapStudent; Pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair; Insert_Pair ＝ mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”)); 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<<end; } } 大家可以用如下程序，看下用數組插入在數據覆蓋上的效果 #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<<end; } } 3. map的大小 在往map里面插入了數據，我們怎么知道當前已經插入了多少數據呢，可以用size函數，用法如下： Int nSize = mapStudent.size(); 4. 數據的遍歷 這里也提供三種方法，對map進行遍歷 第一種：應用前向迭代器，上面舉例程序中到處都是了，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 #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<<end; } } 第三種：用數組方式，程序說明如下 #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() //此處有誤，應該是 for(int nIndex = 1; nIndex <= nSize; nIndex++) //by rainfish for(int nIndex = 0; nIndex < nSize; nIndex++) { Cout<<mapStudent[nIndex]<<end; } } 5. 數據的查找（包括判定這個關鍵字是否在map中出現） 在這里我們將體會，map在數據插入時保證有序的好處。 要判定一個數據（關鍵字）是否在map中出現的方法比較多，這里標題雖然是數據的查找，在這里將穿插着大量的map基本用法。 這里給出三種數據查找方法 第一種：用count函數來判定關鍵字是否出現，其缺點是無法定位數據出現位置,由於map的特性，一對一的映射關系，就決定了count函數的返回值只有兩個，要么是0，要么是1，出現的情況，當然是返回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，如果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 #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; } } 第三種：這個方法用來判定數據是否出現，是顯得笨了點，但是，我打算在這里講解 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，如果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里面第一個變量是Lower_bound返回的迭代器，pair里面第二個迭代器是Upper_bound返回的迭代器，如果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 #include <map> #include <string> #include <iostream> Using namespace std; Int main() { 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(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; } } 6. 數據的清空與判空 清空map中的數據可以用clear()函數，判定map中是否有數據可以用empty()函數，它返回true則說明是空map 7. 數據的刪除 這里要用到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 #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”)); //如果你要演示輸出效果，請選擇以下的一種，你看到的效果會比較好 //如果要刪除1,用迭代器刪除 map<int, string>::iterator iter; iter = mapStudent.find(1); mapStudent.erase(iter); //如果要刪除1，用關鍵字刪除 Int n = mapStudent.erase(1);//如果刪除了會返回1，否則返回0 //用迭代器，成片的刪除 //一下代碼把整個map清空 mapStudent.earse(mapStudent.begin(), mapStudent.end()); //成片刪除要注意的是，也是STL的特性，刪除區間是一個前閉后開的集合 //自個加上遍歷代碼，打印輸出吧 } 8. 其他一些函數用法 這里有swap,key_comp,value_comp,get_allocator等函數，感覺到這些函數在編程用的不是很多，略過不表，有興趣的話可以自個研究 9. 排序 這里要講的是一點比較高深的用法了,排序問題，STL中默認是采用小於號來排序的，以上代碼在排序上是不存在任何問題的，因為上面的關鍵字是int型，它本身支持小於號運算，在一些特殊情況，比如關鍵字是一個結構體，涉及到排序就會出現問題，因為它沒有小於號操作，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 #include <map> #include <string> Using namespace std; Typedef struct tagStudentInfo { Int nID; String strName; }StudentInfo, *PStudentInfo; //學生信息 Int main() { int nSize; //用學生信息映射分數 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<<endl<<iter->first.strName<<endl<<iter->second<<endl; } 以上程序是無法編譯通過的，只要重載小於號，就OK了，如下： Typedef struct tagStudentInfo { Int nID; String strName; Bool operator < (tagStudentInfo const& _A) const { //這個函數指定排序策略，按nID排序，如果nID相等的話，按strName排序 If(nID < _A.nID) return true; If(nID == _A.nID) return strName.compare(_A.strName) < 0; Return false; } }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 #include <map> #include <string> Using namespace std; Typedef struct tagStudentInfo { Int nID; String strName; }StudentInfo, *PStudentInfo; //學生信息 Classs 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 main() { //用學生信息映射分數 Map<StudentInfo, int, sort>mapStudent; 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)); } 10. 另外 由於STL是一個統一的整體，map的很多用法都和STL中其它的東西結合在一起，比如在排序上，這里默認用的是小於號，即less<>，如果要從大到小排序呢，這里涉及到的東西很多，在此無法一一加以說明。 還要說明的是，map中由於它內部有序，由紅黑樹保證，因此很多函數執行的時間復雜度都是log2N的，如果用map函數可以實現的功能，而STL Algorithm也可以完成該功能，建議用map自帶函數，效率高一些。 下面說下，map在空間上的特性，否則，估計你用起來會有時候表現的比較郁悶，由於map的每個數據對應紅黑樹上的一個節點，這個節點在不保存你的數據時，是占用16個字節的，一個父節點指針，左右孩子指針，還有一個枚舉值（標示紅黑的，相當於平衡二叉樹中的平衡因子），我想大家應該知道，這些地方很費內存了吧，不說了……
//題目描述 // //數據表記錄包含表索引和數值，請對表索引相同的記錄進行合並，即將相同索引的數值進行求和運算，輸出按照key值升序進行輸出。 // //輸入描述 : //先輸入鍵值對的個數 //然后輸入成對的index和value值，以空格隔開 // // //輸出描述 : //輸出合並后的鍵值對（多行） //#include<iostream> //#include<map> //using namespace std; // //int main(int, char**){ // int count; // cin >> count; // int a, b; // map<int, int> maps; // for (int i = 0; i != count; i++){ // cin >> a >> b; // //用insert函數插入數據，在數據的插入上涉及到集合的唯一性這個概念，即當map中有這個關鍵字時， // //insert操作是插入數據不了的，但是用數組方式就不同了，它可以覆蓋以前該關鍵字對應的值，用程序說明 // maps[a] += b; // } // typedef map<int, int>::iterator Iter; // for (Iter iter = maps.begin(); iter != maps.end(); iter++){ // cout << iter->first << " " << iter->second << "\n"; // } //// getchar(); //// getchar(); // return 0; //} #include<iostream> #include<map> using namespace std; int main() { int value, key; int n; while (cin>>n) { map<int, int> maps; for (size_t i = 0; i < n; i++) { cin >> key >> value; //用insert函數插入數據，在數據的插入上涉及到集合的唯一性這個概念，即當map中有這個關鍵字時， //insert操作是插入數據不了的，但是用數組方式就不同了，它可以覆蓋以前該關鍵字對應的值，用程序說明 pair<map<int, int>::iterator, bool > rel = maps.insert(make_pair(key,value)); if (!rel.second) //如果插入key存在,即沒有插入成功，則累加value { rel.first->second += value; } } for (auto it = maps.begin(); it !=maps.end(); it++) { cout << (*it).first << " " << (*it).second << endl; } } system("pause"); return 0; } //#include <iostream> //#include <map> //#include <set> //using namespace std; //int main() //{ int inSum; // while (cin >> inSum) // { // int key, value; // set<int> si; // map<int, int> mii; // while (inSum--) // { // cin >> key; // si.insert(key); // cin >> value; // mii[key] = mii[key] + value; // } // set<int>::iterator it; // for (it = si.begin(); it != si.end(); it++) // { // cout << *it << " " << mii[*it] << endl; // } // } // return 0; // //}