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C++中的map用法學習

本文轉載自   查看原文   2020-10-17 15:23   505 

map是STL的一個關聯容器，它提供一對一的hash。

  • 第一個可以稱為關鍵字(key)，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(value)；


map以模板(泛型)方式實現，可以存儲任意類型的數據，包括使用者自定義的數據類型。Map主要用於資料一對一映射(one-to-one)的情況，map內部的實現自建一顆紅黑樹，這顆樹具有對數據自動排序的功能。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。比如一個班級中，每個學生的學號跟他的姓名就存在著一對一映射的關系。

2，map的功能

自動建立key － value的對應。key 和 value可以是任意你需要的類型，包括自定義類型。

3，使用map

使用map得包含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，需要關鍵字和存儲對象兩個模板參數：

std:map<int, string> personnel;

這樣就定義了一個用int作為索引,並擁有相關聯的指向string的指針.

為了使用方便，可以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;

4，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;

 map<string , int >mapstring;        map<int ,string >mapint;
   map<sring, char>mapstring;        map< char ,string>mapchar;
   map<char ,int>mapchar;           map<int ,char >mapint；

5，插入元素

// 定義一個map對象
map<int, string> mapStudent;
 
// 第一種 用insert函數插入pair
mapStudent.insert(pair<int, string>(000, "student_zero"));
 
// 第二種 用insert函數插入value_type數據
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type(001, "student_one"));
 
// 第三種 用"array"方式插入
mapStudent[123] = "student_first";
mapStudent[456] = "student_second";
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操作是不能在插入數據的，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，用程序說明如下：

mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (001, "student_one"));
 
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (001, "student_two"));
上面這兩條語句執行后，map中001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

// 構造定義，返回一個pair對象
pair<iterator,bool> insert (const value_type& val);
 
pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;
 
Insert_Pair = mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (001, "student_one"));
 
if(!Insert_Pair.second)
    cout << ""Error insert new element" << endl;
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。

6， 查找元素

當所查找的關鍵key出現時，它返回數據所在對象的位置，如果沒有，返回iter與end函數的值相同。

// find 返回迭代器指向當前查找元素的位置否則返回map::end()位置
iter = mapStudent.find("123");
 
if(iter != mapStudent.end())
       cout<<"Find, the value is"<<iter->second<<endl;
else
   cout<<"Do not Find"<<endl;
7， 刪除與清空元素

//迭代器刪除
iter = mapStudent.find("123");
mapStudent.erase(iter);
 
//用關鍵字刪除
int n = mapStudent.erase("123"); //如果刪除了會返回1，否則返回0
 
//用迭代器范圍刪除 : 把整個map清空
mapStudent.erase(mapStudent.begin(), mapStudent.end());
//等同於mapStudent.clear()
8，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();
 

 9，map的基本操作函數：

     C++ maps是一種關聯式容器，包含“關鍵字/值”對

     begin()         返回指向map頭部的迭代器

     clear(）        刪除所有元素

     count()         返回指定元素出現的次數

     empty()         如果map為空則返回true

     end()           返回指向map末尾的迭代器

     equal_range()   返回特殊條目的迭代器對

     erase()         刪除一個元素

     find()          查找一個元素

     get_allocator() 返回map的配置器

     insert()        插入元素

     key_comp()      返回比較元素key的函數

     lower_bound()   返回鍵值>=給定元素的第一個位置

     max_size()      返回可以容納的最大元素個數

     rbegin()        返回一個指向map尾部的逆向迭代器

     rend()          返回一個指向map頭部的逆向迭代器

     size()          返回map中元素的個數

     swap()           交換兩個map

     upper_bound()    返回鍵值>給定元素的第一個位置

     value_comp()     返回比較元素value的函數

二. 插入操作

2.1 使用[ ]進行單個插入

map<int, string> ID_Name;

 

// 如果已經存在鍵值2015，則會作賦值修改操作，如果沒有則插入

ID_Name[2015] = "Tom";

 

2.1 使用insert進行單個和多個插入

insert共有4個重載函數：

 

// 插入單個鍵值對，並返回插入位置和成功標志，插入位置已經存在值時，插入失敗

pair<iterator,bool> insert (const value_type& val);

 

//在指定位置插入，在不同位置插入效率是不一樣的，因為涉及到重排

iterator insert (const_iterator position, const value_type& val);

 

// 插入多個

void insert (InputIterator first, InputIterator last);

 

//c++11開始支持，使用列表插入多個   

void insert (initializer_list<value_type> il);

 

下面是具體使用示例：

 

#include <iostream>

#include <map>

 

int main()

{

    std::map<char, int> mymap;

 

    // 插入單個值

    mymap.insert(std::pair<char, int>('a', 100));

    mymap.insert(std::pair<char, int>('z', 200));

 

    //返回插入位置以及是否插入成功

    std::pair<std::map<char, int>::iterator, bool> ret;

    ret = mymap.insert(std::pair<char, int>('z', 500));

    if (ret.second == false) {

        std::cout << "element 'z' already existed";

        std::cout << " with a value of " << ret.first->second << '\n';

    }

 

    //指定位置插入

    std::map<char, int>::iterator it = mymap.begin();

    mymap.insert(it, std::pair<char, int>('b', 300));  //效率更高

    mymap.insert(it, std::pair<char, int>('c', 400));  //效率非最高

 

    //范圍多值插入

    std::map<char, int> anothermap;

    anothermap.insert(mymap.begin(), mymap.find('c'));

 

    // 列表形式插入

    anothermap.insert({ { 'd', 100 }, {'e', 200} });

 

    return 0;

}

 

三. 取值

Map中元素取值主要有at和[ ]兩種操作，at會作下標檢查，而[]不會。

 

map<int, string> ID_Name;

 

//ID_Name中沒有關鍵字2016，使用[]取值會導致插入

//因此，下面語句不會報錯，但打印結果為空

cout<<ID_Name[2016].c_str()<<endl;

 

//使用at會進行關鍵字檢查，因此下面語句會報錯

ID_Name.at(2016) = "Bob";

 

四. 容量查詢

// 查詢map是否為空

bool empty();

 

// 查詢map中鍵值對的數量

size_t size();

 

// 查詢map所能包含的最大鍵值對數量，和系統和應用庫有關。

// 此外，這並不意味着用戶一定可以存這么多，很可能還沒達到就已經開辟內存失敗了

size_t max_size();

 

// 查詢關鍵字為key的元素的個數，在map里結果非0即1

size_t count( const Key& key ) const; //

——————————————————————————————————————————————

 

五. 迭代器

共有八個獲取迭代器的函數：* begin, end, rbegin,rend* 以及對應的 * cbegin, cend, crbegin,crend*。

 

二者的區別在於，后者一定返回 const_iterator，而前者則根據map的類型返回iterator 或者 const_iterator。const情況下，不允許對值進行修改。如下面代碼所示：

 

map<int,int>::iterator it;

map<int,int> mmap;

const map<int,int> const_mmap;

 

it = mmap.begin(); //iterator

mmap.cbegin(); //const_iterator

 

const_mmap.begin(); //const_iterator

const_mmap.cbegin(); //const_iterator

 

返回的迭代器可以進行加減操作，此外，如果map為空，則 begin = end。

 

 

六. 刪除交換

6.1 刪除

 

// 刪除迭代器指向位置的鍵值對，並返回一個指向下一元素的迭代器

iterator erase( iterator pos )

 

// 刪除一定范圍內的元素，並返回一個指向下一元素的迭代器

iterator erase( const_iterator first, const_iterator last );

 

// 根據Key來進行刪除， 返回刪除的元素數量，在map里結果非0即1

size_t erase( const key_type& key );

 

// 清空map，清空后的size為0

void clear();

 

6.2 交換

// 就是兩個map的內容互換

void swap( map& other );

 Map中的swap不是一個容器中的元素交換，而是兩個容器交換；———————

6.map的sort問題：
  Map中的元素是自動按key升序排序,所以不能對map用sort函數

七. 順序比較

// 比較兩個關鍵字在map中位置的先后

key_compare key_comp() const;

示例：

map<char,int> mymap;

map<char,int>::key_compare mycomp = mymap.key_comp();

 

mymap['a']=100;

mymap['b']=200;

mycomp('a', 'b');  // a排在b前面，因此返回結果為true

——————————————————————————————————————————————

 

八. 查找

// 關鍵字查詢，找到則返回指向該關鍵字的迭代器，否則返回指向end的迭代器

// 根據map的類型，返回的迭代器為 iterator 或者 const_iterator

iterator find (const key_type& k);

const_iterator find (const key_type& k) const;

舉例：

 

std::map<char,int> mymap;

std::map<char,int>::iterator it;

 

mymap['a']=50;

mymap['b']=100;

mymap['c']=150;

mymap['d']=200;

 

it = mymap.find('b');

if (it != mymap.end())

    mymap.erase (it); // b被成功刪除

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九. 操作符

operator: == != < <= > >=

注意 對於==運算符, 只有鍵值對以及順序完全相等才算成立。

http://blog.sina.com.cn/s/blog_61533c9b0100fa7w.html

https://www.cnblogs.com/yonglin1998/p/11780828.html

 

二. 插入操作

2.1 使用[ ]進行單個插入

map<int, string> ID_Name;

// 如果已經存在鍵值2015，則會作賦值修改操作，如果沒有則插入
ID_Name[2015] = "Tom";
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2.1 使用insert進行單個和多個插入

insert共有4個重載函數：

// 插入單個鍵值對，並返回插入位置和成功標志，插入位置已經存在值時，插入失敗
pair<iterator,bool> insert (const value_type& val);

//在指定位置插入，在不同位置插入效率是不一樣的，因為涉及到重排
iterator insert (const_iterator position, const value_type& val);

// 插入多個
void insert (InputIterator first, InputIterator last);

//c++11開始支持，使用列表插入多個 
void insert (initializer_list<value_type> il);
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下面是具體使用示例：

#include <iostream>
#include <map>

int main()
{
    std::map<char, int> mymap;

    // 插入單個值
    mymap.insert(std::pair<char, int>('a', 100));
    mymap.insert(std::pair<char, int>('z', 200));

    //返回插入位置以及是否插入成功
    std::pair<std::map<char, int>::iterator, bool> ret;
    ret = mymap.insert(std::pair<char, int>('z', 500));
    if (ret.second == false) {
        std::cout << "element 'z' already existed";
        std::cout << " with a value of " << ret.first->second << '\n';
    }

    //指定位置插入
    std::map<char, int>::iterator it = mymap.begin();
    mymap.insert(it, std::pair<char, int>('b', 300));  //效率更高
    mymap.insert(it, std::pair<char, int>('c', 400));  //效率非最高

    //范圍多值插入
    std::map<char, int> anothermap;
    anothermap.insert(mymap.begin(), mymap.find('c'));

    // 列表形式插入
    anothermap.insert({ { 'd', 100 }, {'e', 200} });

    return 0;
}
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三. 取值

Map中元素取值主要有at和[ ]兩種操作，at會作下標檢查，而[]不會。

map<int, string> ID_Name;

//ID_Name中沒有關鍵字2016，使用[]取值會導致插入
//因此，下面語句不會報錯，但打印結果為空
cout<<ID_Name[2016].c_str()<<endl;

//使用at會進行關鍵字檢查，因此下面語句會報錯
ID_Name.at(2016) = "Bob";
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四. 容量查詢

// 查詢map是否為空
bool empty();

// 查詢map中鍵值對的數量
size_t size();

// 查詢map所能包含的最大鍵值對數量，和系統和應用庫有關。
// 此外，這並不意味着用戶一定可以存這么多，很可能還沒達到就已經開辟內存失敗了
size_t max_size();

// 查詢關鍵字為key的元素的個數，在map里結果非0即1
size_t count( const Key& key ) const; //
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五. 迭代器

共有八個獲取迭代器的函數：* begin, end, rbegin,rend* 以及對應的 * cbegin, cend, crbegin,crend*。

二者的區別在於，后者一定返回 const_iterator，而前者則根據map的類型返回iterator 或者 const_iterator。const情況下，不允許對值進行修改。如下面代碼所示：

map<int,int>::iterator it;
map<int,int> mmap;
const map<int,int> const_mmap;

it = mmap.begin(); //iterator
mmap.cbegin(); //const_iterator

const_mmap.begin(); //const_iterator
const_mmap.cbegin(); //const_iterator
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返回的迭代器可以進行加減操作，此外，如果map為空，則 begin = end。

這里寫圖片描述

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六. 刪除交換

6.1 刪除


// 刪除迭代器指向位置的鍵值對，並返回一個指向下一元素的迭代器
iterator erase( iterator pos )

// 刪除一定范圍內的元素，並返回一個指向下一元素的迭代器
iterator erase( const_iterator first, const_iterator last );

// 根據Key來進行刪除， 返回刪除的元素數量，在map里結果非0即1
size_t erase( const key_type& key );

// 清空map，清空后的size為0
void clear();
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6.2 交換

// 就是兩個map的內容互換
void swap( map& other );
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七. 順序比較

// 比較兩個關鍵字在map中位置的先后
key_compare key_comp() const;
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示例：

map<char,int> mymap;
map<char,int>::key_compare mycomp = mymap.key_comp();

mymap['a']=100;
mymap['b']=200;
mycomp('a', 'b');  // a排在b前面，因此返回結果為true
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八. 查找

// 關鍵字查詢，找到則返回指向該關鍵字的迭代器，否則返回指向end的迭代器
// 根據map的類型，返回的迭代器為 iterator 或者 const_iterator
iterator find (const key_type& k);
const_iterator find (const key_type& k) const;
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舉例：

std::map<char,int> mymap;
std::map<char,int>::iterator it;

mymap['a']=50;
mymap['b']=100;
mymap['c']=150;
mymap['d']=200;

it = mymap.find('b');
if (it != mymap.end())
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九. 操作符

operator: == != < <= > >=
注意 對於==運算符, 只有鍵值對以及順序完全相等才算成立。


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