C++map類型 之 簡單介紹


一:map的前世今生

(1)從關聯容器與順序容器說起。關聯容器通過鍵(key)存儲和讀取元素。而順序容器則通過元素在容器中的位置順序存儲和訪問元素(vector,queue,stack,list等)。

關聯容器(Associative containers)支持通過鍵來高效地查找和讀取元素。

兩個主要的關聯容器類型是 map 和 set。

當中map 的元素以鍵-值(key-value)對的形式組織:鍵用作元素在 map 中的索引,而值則表示所存儲和讀取的數據。set 僅包括一個鍵。並有效地支持關於某個鍵是否存在的查詢。

(2)關聯容器類型


標准庫提供了8個關聯容器,例如以下表。

有序容器:類型map和multimap定義在頭文件map中,set和multiset定義在頭文件set中;無序容器:則分別定義在unordered_map 和unordered_set中。

1-- 說明:map類型通常被稱為關聯數組(associative array),關聯數組和正常數組以“正常”數組類似,不同之處在於其下標不必是整數。

我們通過一個keyword而不是位置來查找值。與之相對。set就是keyword的簡單集合。當僅僅是想知道一個值是否存在時。set是最實用的。

2-- 使用map

// 統計每一個單詞輸入的個數
map<string,size_t> word_count;    // string 到 size_t的空map
string word;
while(cin >> word)
	++word_count[word];        // 提取word 的計數器並將其加 1

3--使用set

map<string,size_t> word_count;      // string 到 size_t的空map
set<string> exclude = {“The”, “But”, “And”, “Or”, “An”, “A”, “Then”,
“the”, “but”, “and”, “or”, “an”, “a”, “then”};
string word;
while(cin >> word)
	// 僅僅統計不在exclude中的單詞
	If(exclude.find(word) == exclude.end() )
	++word_count[word];        // 提取word 的計數器並將其加 1

4-- 

注意:關聯容器對其keyword類型有一些限制。默認情況下,標准庫使用keyword類型的< 運算符來比較兩個keyword。

pair 類型

在介紹關聯容器操作之前,我們須要了解名為pair的標准庫類型,它定義在頭文件utility中。一個pair保存兩個數據成員,first 和 second 


(3)一般來說。假設希望有效地存儲不同值的集合。那么使用 set 容器比較合適,而 map容器則更適用於須要存儲(乃至改動)每一個鍵所關聯的值的情況在做某種文本處理時,可使用 set 保存要忽略的單詞。

而字典則是 map 的一種非常好的應用:單詞本身是鍵,而它的解釋說明則是值。 set 和 map 類型的對象所包括的元素都具有不同的鍵,不同意為同一個鍵加入第二個元素。假設一個鍵必須相應多個實例,則需使用 multimap 或 multi set,這兩種類型同意多個元素擁有同樣的鍵。



二:map簡單介紹(官方簡單介紹)


(1)map是一類關聯式容器。它是模板類。

關聯的本質在於元素的值與某個特定的鍵相關聯,而並不是通過元素在數組中的位置類獲取。它的特點是添加和刪除節點對迭代器的影響非常小,除了操作節點,對其它的節點都沒有什么影響。對於迭代器來說,不能夠改動鍵值,僅僅能改動其相應的實值。

(2)map的功能
自己主動建立Key - value的相應。

key 和 value能夠是隨意你須要的類型。可是須要注意的是對於key的類型,唯一的約束就是必須支持<操作符。
依據key值高速查找記錄,查找的復雜度基本是Log(N)。假設有1000個記錄,最多查找10次。1,000,000個記錄。最多查找20次。

高速插入Key - Value 記錄;高速刪除記錄。依據Key 改動value記錄;遍歷全部記錄。



(3)map的定義
使用map得包括map類所在的頭文件:#include <map> //注意,STL頭文件沒有擴展名.h
map對象是模板類,須要keyword和存儲對象兩個模板參數。主要的定義模式例如以下:
std:map<int, string> personnel;
這樣就定義了一個以int為鍵,值為string的map對象personnel。

map中定義了下面三個類型:
map<K, V>::key_type : 表示map容器中,索引的類型。
map<K, V>::mapped_type : 表示map容器中,鍵所關聯的值的類型;
map<K, V>::value_type : 表示一個pair類型,它的first元素具有const map<K, V>::key_type類型。而second元素則有map<K, V>::mapped_type類型
對迭代器進行解引用時。將獲得一個引用。指向容器中一個value_type類型的值,對於map容器,其value_type是pair類型。

為了使用方便,能夠對模板類進行一下類型定義。

typedef map<int, CString> UDT_MAP_INT_CSTRING; 
UDT_MAP_INT_CSTRING enumMap;

三:在map中加入元素
給map中加入元素主要有兩種方法:
 (1)使用下標操作符獲取元素,然后給元素賦值
          For example:
          map<string, int> word_count; // 定義了一個空的map對象word_count;
          word_count["Anna"] = 1; 

程序說明:
1.在word_count中查找鍵為Anna的元素,沒有找到.
2.將一個新的鍵-值對插入到word_count中。他的鍵是const string類型的對象,保存Anna。

而他的值則採用直初始化,這就意味着在本例中指為0.
3.將這個新的鍵-值對插入到word_count中
4.讀取新插入的元素,並將她的值賦為1.
使用下標訪問map與使用下標訪問數組或者vector的行為是截然不同的:使用下標訪問不存在的元素將導致在map容器中加入一個新的元素。他的鍵即為該下標值。

(2)使用map::insert方法加入元素
     map容器提供的insert操作:
1. map.insert(e) : e是一個用在map中的value_type類型的值。假設鍵不存在,則插入一個值為e.second的新元素。假設鍵在map中已經存在,那么不進行不論什么操作。

該函數返回一個pair類型,該pair類型的first元素為當前插入e的map迭代器,pair的second類型是一個bool類型,表示是否插入了該元素。
2. map.insert(beg, end) : beg和end是迭代器。返回void類型
3. map.insert(iter, e) : e是value_type類型的值,假設e.first不在map中,則創建新元素,並以迭代器iter為起點搜索新元素存儲的位置。返回一個迭代器,指向map中具有給定鍵的元素。
For example:
    word_count.insert(map<sting, int>::value_type("Anna", 1));
word_count.insert(make_pair("Anna", 1)); 
返回值:假設該鍵已在容器中。則其關聯的值保持不變,返回的bool值為true。

(3)查找並獲取map中的元素

使用下標獲取元素存在一個非常危急的副作用:假設該鍵不在map容器中,那么下標操作會插入一個具有該鍵的新元素。
因此引入map對象的查詢操作:
map.count(k) : 返回map中鍵k的出現次數(對於map而言。因為一個key相應一個value,因此返回僅僅有0和1,因此能夠用此函數推斷k是否在map中)
map.find(k) :  返回map中指向鍵k的迭代器。假設不存在鍵k,則返回超出末端迭代器。

For example:
int occurs = 0;
if( word_count.cout("foobar") )
     occurs = word_count["foobar"];
int occurs = 0;
map<string, int>::iterator it = word_count.find("foobar");
if( it != word_count.end() )
     occurs = it ->second;

(4)從map中刪除元素
移除某個map中某個條目用erase()
該成員方法的定義例如以下:
iterator erase(iterator it); //通過一個條目對象刪除
iterator erase(iterator first, iterator last);        //刪除一個范圍
size_type erase(const Key& key); //通過keyword刪除

(5) map對象的迭代遍歷

與其它容器一樣。map相同提供begin和end運算,以生成用於遍歷整個容器的迭代器。


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