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STL中Map的使用

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

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   //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&#xff0c;可以对模板类进行一下类型定义&#xff0c;

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&#xff0c;这块涉及到内存分配器这些东西&#xff0c;略过不表&#xff0c;在下面我们将接触到一些map的构造方法&#xff0c;这里要说下的就是&#xff0c;我们通常用如下方法构造一个map&#xff1a;

map<intstring> mapStudent;


5、数据的插入

在构造map容器后&#xff0c;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&#xff1a;

第一种&#xff1a;用insert函数插入pair数据&#xff0c;下面举例说明(以下代码虽然是随手写的&#xff0c;应该可以在VC和GCC下编译通过&#xff0c;大家可以运行下看什么效果&#xff0c;在VC下请加入这条语句&#xff0c;屏蔽4786警告 &#xff03;pragma warning (disable:4786) )

//数据的插入--第一种&#xff1a;用insert函数插入pair数据
#include #include #include using namespace std;int main(){map mapStudent;mapStudent.insert(pair(1, "student_one"));mapStudent.insert(pair(2, "student_two"));mapStudent.insert(pair(3, "student_three"));map::iterator iter;for(iter &#61; mapStudent.begin(); iter !&#61; mapStudent.end(); iter&#43;&#43;)cout<first<<&#39; &#39;<second<


第二种&#xff1a;用insert函数插入value_type数据&#xff0c;下面举例说明

//第二种&#xff1a;用insert函数插入value_type数据&#xff0c;下面举例说明#include #include #include using namespace std;int main(){map mapStudent;mapStudent.insert(map::value_type (1, "student_one"));mapStudent.insert(map::value_type (2, "student_two"));mapStudent.insert(map::value_type (3, "student_three"));map::iterator iter;for(iter &#61; mapStudent.begin(); iter !&#61; mapStudent.end(); iter&#43;&#43;)cout<first<<&#39; &#39;<second<

第三种&#xff1a;用数组方式插入数据&#xff0c;下面举例说明

//第三种&#xff1a;用数组方式插入数据&#xff0c;下面举例说明#include #include #include using namespace std;int main(){map mapStudent;mapStudent[1] &#61; "student_one";mapStudent[2] &#61; "student_two";mapStudent[3] &#61; "student_three";map::iterator iter;for(iter &#61; mapStudent.begin(); iter !&#61; mapStudent.end(); iter&#43;&#43;)cout<first<<&#39; &#39;<second<

以上三种用法&#xff0c;虽然都可以实现数据的插入&#xff0c;但是它们是有区别的&#xff0c;当然了第一种和第二种在效果上是完成一样的&#xff0c;用insert函数插入数据&#xff0c;在数据的 插入上涉及到集合的唯一性这个概念&#xff0c;即当map中有这个关键字时&#xff0c;insert操作是插入数据不了的&#xff0c;但是用数组方式就不同了&#xff0c;它可以覆盖以前该关键字对 应的值&#xff0c;用程序说明

mapStudent.insert(map::value_type (1, "student_one"));

mapStudent.insert(map::value_type (1, "student_two"));

上面这两条语句执行后&#xff0c;map中1这个关键字对应的值是“student_one”&#xff0c;第二条语句并没有生效&#xff0c;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&#xff0c;可以用pair来获得是否插入成功&#xff0c;程序如下

pair<map::iterator, bool> Insert_Pair;

Insert_Pair &#61; mapStudent.insert(map::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&#xff0c;它的第一个变量返回的是一个map的迭代器&#xff0c;如果插入成功的话Insert_Pair.second应该是true的&#xff0c;否则为false。

下面给出完成代码&#xff0c;演示插入成功与否问题


//验证插入函数的作用效果
#include #include #include using namespace std;int main(){map mapStudent;pair::iterator, bool> Insert_Pair;Insert_Pair &#61; mapStudent.insert(pair(1, "student_one"));if(Insert_Pair.second &#61;&#61; true)cout<<"Insert Successfully"<(1, "student_two"));if(Insert_Pair.second &#61;&#61; true)cout<<"Insert Successfully"<::iterator iter;for(iter &#61; mapStudent.begin(); iter !&#61; mapStudent.end(); iter&#43;&#43;)cout<first<<&#39; &#39;<second<



大家可以用如下程序&#xff0c;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#include #include #include using namespace std;int main(){map mapStudent;mapStudent[1] &#61; "student_one";mapStudent[1] &#61; "student_two";mapStudent[2] &#61; "student_three";map::iterator iter;for(iter &#61; mapStudent.begin(); iter !&#61; mapStudent.end(); iter&#43;&#43;)cout<first<<&#39; &#39;<second<}




6、      map的大小

在往map里面插入了数据&#xff0c;我们怎么知道当前已经插入了多少数据呢&#xff0c;可以用size函数&#xff0c;用法如下&#xff1a;

Int nSize &#61; mapStudent.size();


7、     数据的遍历

这里也提供三种方法&#xff0c;对map进行遍历

第一种&#xff1a;应用前向迭代器&#xff0c;上面举例程序中到处都是了&#xff0c;略过不表

第二种&#xff1a;应用反相迭代器&#xff0c;下面举例说明&#xff0c;要体会效果&#xff0c;请自个动手运行程序

//第二种&#xff0c;利用反向迭代器#include #include #include using namespace std;int main(){map mapStudent;mapStudent.insert(pair(1, "student_one"));mapStudent.insert(pair(2, "student_two"));mapStudent.insert(pair(3, "student_three"));map::reverse_iterator iter;for(iter &#61; mapStudent.rbegin(); iter !&#61; mapStudent.rend(); iter&#43;&#43;)cout<first<<" "<second<


第三种&#xff0c;用数组的形式&#xff0c;程序说明如下&#xff1a;

//第三种&#xff1a;用数组方式&#xff0c;程序说明如下#include #include #include using namespace std;int main(){map mapStudent;mapStudent.insert(pair(1, "student_one"));mapStudent.insert(pair(2, "student_two"));mapStudent.insert(pair(3, "student_three"));int nSize &#61; mapStudent.size();//此处应注意&#xff0c;应该是 for(int nindex &#61; 1; nindex <&#61; nSize; nindex&#43;&#43;)
//而不是 for(int nindex &#61; 0; nindex


8、    查找并获取map中的元素&#xff08;包括判定这个关键字是否在map中出现&#xff09;


在这里我们将体会&#xff0c;map在数据插入时保证有序的好处。

要判定一个数据&#xff08;关键字&#xff09;是否在map中出现的方法比较多&#xff0c;这里标题虽然是数据的查找&#xff0c;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&#xff1a;用count函数来判定关键字是否出现&#xff0c;其缺点是无法定位数据出现位置,由于map的特性&#xff0c;一对一的映射关系&#xff0c;就决定了count函数的返回值只有两个&#xff0c;要么是0&#xff0c;要么是1&#xff0c;出现的情况&#xff0c;当然是返回1了

第二种&#xff1a;用find函数来定位数据出现位置&#xff0c;它返回的一个迭代器&#xff0c;当数据出现时&#xff0c;它返回数据所在位置的迭代器&#xff0c;如果map中没有要查找的数据&#xff0c;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&#xff0c;传入的参数是要查找的key&#xff0c;在这里需要提到的是begin()和end()两个成员&#xff0c;

分别代表map对象中第一个条目和最后一个条目&#xff0c;这两个数据的类型是iterator.


程序说明


#include #include #include using namespace std;int main(){map mapStudent;mapStudent.insert(pair(1, "student_one"));mapStudent.insert(pair(2, "student_two"));mapStudent.insert(pair(3, "student_three"));map::iterator iter;iter &#61; mapStudent.find(1);if(iter !&#61; mapStudent.end())cout<<"Find, the value is "<second<}


通过map对象的方法获取的iterator数据类型是一个std::pair对象&#xff0c;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&#xff1a;这个方法用来判定数据是否出现&#xff0c;是显得笨了点&#xff0c;但是&#xff0c;我打算在这里讲解

lower_bound函数用法&#xff0c;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&#xff0c;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&#xff1a;map中已经插入了1&#xff0c;2&#xff0c;3&#xff0c;4的话&#xff0c;如果lower_bound(2)的话&#xff0c;返回的2&#xff0c;而upper-bound&#xff08;2&#xff09;的话&#xff0c;返回的就是3

Equal_range函数返回一个pair&#xff0c;pair里面第一个变量是Lower_bound返回的迭代器&#xff0c;pair里面第二个迭代器是Upper_bound返回的迭代器&#xff0c;如果这两个迭代器相等的话&#xff0c;则说明map中不出现这个关键字&#xff0c;

程序说明

#include #include #include using namespace std;int main(){map mapStudent;mapStudent[1] &#61; "student_one";mapStudent[3] &#61; "student_three";mapStudent[5] &#61; "student_five";map::iterator iter;iter &#61; mapStudent.lower_bound(1);//返回的是下界1的迭代器cout<second<second<second<second<second<::iterator, map::iterator> mappair;mappair &#61; mapStudent.equal_range(2);if(mappair.first &#61;&#61; mappair.second)cout<<"Do not Find"<}




9、
    
从map中删除元素

移除某个map中某个条目用erase&#xff08;&#xff09;

该成员方法的定义如下&#xff1a;

iterator erase&#xff08;iterator it);//通过一个条目对象删除

iterator erase&#xff08;iterator first&#xff0c;iterator last&#xff09;//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&#xff0c;它有三个重载了的函数&#xff0c;下面在例子中详细说明它们的用法

#include #include #include using namespace std;int main(){map mapStudent;mapStudent.insert(pair(1, "student_one"));mapStudent.insert(pair(2, "student_two"));mapStudent.insert(pair(3, "student_three"));//如果你要演示输出效果&#xff0c;请选择以下的一种&#xff0c;你看到的效果会比较好//如果要删除1,用迭代器删除map::iterator iter;iter &#61; mapStudent.find(1);mapStudent.erase(iter);//如果要删除1&#xff0c;用关键字删除int n &#61; mapStudent.erase(1);//如果删除了会返回1&#xff0c;否则返回0//用迭代器&#xff0c;成片的删除//一下代码把整个map清空mapStudent.erase( mapStudent.begin(), mapStudent.end() );//成片删除要注意的是&#xff0c;也是STL的特性&#xff0c;删除区间是一个前闭后开的集合//自个加上遍历代码&#xff0c;打印输出吧}


10、
    
map中的swap用法

map中的swap不是一个容器中的元素交换&#xff0c;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&#xff0c;所以不能对map用sort函数&#xff1b;

这里要讲的是一点比较高深的用法了,排序问题&#xff0c;STL中默认是采用小于号来排序的&#xff0c;以上代码在排序上是不存在任何问题的&#xff0c;因为上面的关键字是int 型&#xff0c;它本身支持小于号运算&#xff0c;在一些特殊情况&#xff0c;比如关键字是一个结构体&#xff0c;涉及到排序就会出现问题&#xff0c;因为它没有小于号操作&#xff0c;insert等函数在编译的时候过 不去&#xff0c;下面给出两个方法解决这个问题。


第一种&#xff1a;小于号重载&#xff0c;程序举例。

#include
#include
#include
using namespace std;typedef struct tagStudentinfo{int niD;string strName;bool operator <(tagStudentinfo const& _A) const{ //这个函数指定排序策略&#xff0c;按niD排序&#xff0c;如果niD相等的话&#xff0c;按strName排序if(niD <_A.niD) return true;if(niD &#61;&#61; _A.niD)return strName.compare(_A.strName) <0;return false;}}Studentinfo, *PStudentinfo; //学生信息int main(){int nSize; //用学生信息映射分数mapmapStudent;map::iterator iter;Studentinfo studentinfo;studentinfo.niD &#61; 1;studentinfo.strName &#61; "student_one";mapStudent.insert(pair(studentinfo, 90));studentinfo.niD &#61; 2;studentinfo.strName &#61; "student_two";mapStudent.insert(pair(studentinfo, 80));for (iter&#61;mapStudent.begin(); iter!&#61;mapStudent.end(); iter&#43;&#43;)cout<first.niD<<&#39; &#39;<first.strName<<&#39; &#39;<second<}




第二种&#xff1a;仿函数的应用&#xff0c;这个时候结构体中没有直接的小于号重载&#xff0c;程序说明

//第二种&#xff1a;仿函数的应用&#xff0c;这个时候结构体中没有直接的小于号重载&#xff0c;程序说明#include #include #include using namespace std;typedef struct tagStudentinfo{int niD;string strName;}Studentinfo, *PStudentinfo; //学生信息class sort{public:bool operator() (Studentinfo const &_A, Studentinfo const &_B) const{if(_A.niD <_B.niD)return true;if(_A.niD &#61;&#61; _B.niD)return _A.strName.compare(_B.strName) <0;return false;}
};int main(){ //用学生信息映射分数mapsort>mapStudent;map::iterator iter;Studentinfo studentinfo;studentinfo.niD &#61; 1;studentinfo.strName &#61; "student_one";mapStudent.insert(pair(studentinfo, 90));studentinfo.niD &#61; 2;studentinfo.strName &#61; "student_two";mapStudent.insert(pair(studentinfo, 80));for (iter&#61;mapStudent.begin(); iter!&#61;mapStudent.end(); iter&#43;&#43;)cout<first.niD<<&#39; &#39;<first.strName<<&#39; &#39;<second<}


由于STL是一个统一的整体&#xff0c;map的很多用法都和STL中其它的东西结合在一起&#xff0c;比如在排序上&#xff0c;这里默认用的是小于号&#xff0c;即less<>&#xff0c;如果要从大到小排序呢&#xff0c;这里涉及到的东西很多&#xff0c;在此无法一一加以说明。

还要说明的是&#xff0c;map中由于它内部有序&#xff0c;由红黑树保证&#xff0c;因此很多函数执行的时间复杂度都是log2N的&#xff0c;如果用map函数可以实现的功能&#xff0c;而STL Algorithm也可以完成该功能&#xff0c;建议用map自带函数&#xff0c;效率高一些。

下面说下&#xff0c;map在空间上的特性&#xff0c;否则&#xff0c;估计你用起来会有时候表现的比较郁闷&#xff0c;由于map的每个数据对应红黑树上的一个节点&#xff0c;这个节点在不保存你的 数据时&#xff0c;是占用16个字节的&#xff0c;一个父节点指针&#xff0c;左右孩子指针&#xff0c;还有一个枚举值&#xff08;标示红黑的&#xff0c;相当于平衡二叉树中的平衡因子&#xff09;&#xff0c;我想大家应该知道&#xff0c;这些地方 很费内存了吧&#xff0c;不说了……


12、   

      map的基本操作函数&#xff1a;

     C&#43;&#43; maps是一种关联式容器&#xff0c;包含“关键字/值”对

     begin()         返回指向map头部的迭代器

     clear(&#xff09;        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>&#61;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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手机用户2502875927
这个家伙很懒,什么也没留下!
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