STL标准模板库操作 --- map

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，可以对模板类进行一下类型定义，
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：
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：
第一种：用insert函数插入pair数据，下面举例说明：

int testMap01()
{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"));for (map<int, string>::iterator iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)cout << iter->first << ' ' << iter->second << endl;return 0;
}

第二种：用insert函数插入value_type数据，下面举例说明

int testMap02()
{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 << endl;return 0;
}

第三种：用数组方式插入数据，下面举例说明

int testMap03()
{map<int, string> mapStudent;mapStudent[1] = "student_one";mapStudent[2] = "student_two";mapStudent[3] = "student_three";for (map<int, string>::iterator  iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)cout << iter->first << ' ' << iter->second << endl;return 0;
}

以上三种用法，虽然都可以实现数据的插入，但是它们是有区别的，当然了第一种和第二种在效果上是完成一样的，用insert函数插入数据，在数据的 插入上涉及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：

mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_one"));
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_two"));

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：

int testMapInsert04()
{map<int, string> mapStudent;pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));//插入数据后会返回一个Insert_Pair迭代器if (Insert_Pair.second == true)cout << "Insert Successfully" << endl;elsecout << "Insert Failure" << endl;Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_two"));if (Insert_Pair.second == true)cout << "Insert Successfully" << endl;elsecout << "Insert Failure" << endl;map<int, string>::iterator iter;for (iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)cout << iter->first << ' ' << iter->second << endl;return 0;
}

大家可以用如下程序，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

int testInserArray05()
{map<int, string> mapStudent;mapStudent[1] = "student_one";mapStudent[1] = "student_two";mapStudent[2] = "student_three";  //会覆盖之前的数据for (map<int, string>::iterator iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)cout << iter->first << ' ' << iter->second << endl;int nSize = mapStudent.size();cout << "nSize = " << nSize << endl;return 0;
}

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，下面举例说明，要体会效果，请自个动手运行程序
//第二种，利用反向迭代器

int testMap06()
{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"));for (map<int, string>::reverse_iterator iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++)cout << iter->first << "  " << iter->second << endl;return 0;
}

第三种，用数组的形式，程序说明如下：

int testMap07()
{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();//此处应注意，应该是 for(int nindex = 1; nindex <= nSize; nindex++)  //而不是 for(int nindex = 0; nindex < nSize; nindex++)  for (int nindex = 1; nindex <= nSize; nindex++)cout << mapStudent[nindex] << endl;return 0;
}

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：


int testMapFind08()
{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 = mapStudent.find(1);if (iter != mapStudent.end())cout << "Find, the value is " << iter->second << endl;elsecout << "Do not Find" << endl;return 0;
}

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，是显得笨了点，但是，我打算在这里讲解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，
程序说明：

int testMapbound09()
{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(1);//返回的是下界1的迭代器  cout << iter->second << endl;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;elsecout << "Find" << endl;mappair = mapStudent.equal_range(3);if (mappair.first == mappair.second)cout << "Do not Find" << endl;elsecout << "Find" << endl;return 0;
}

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：
int testEraseMap10()
{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"));//如果你要演示输出效果，请选择以下的一种，你看到的效果会比较好  //如果要删除1,用迭代器删除  map<int, string>::iterator iter;iter = mapStudent.find(1);mapStudent.erase(iter);//如果要删除1，用关键字删除  int n = mapStudent.erase(1);//如果删除了会返回1，否则返回0  //用迭代器，成片的删除  //一下代码把整个map清空  mapStudent.erase(mapStudent.begin(), mapStudent.end());return 0;
}

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、排序-map中的sort问题
map中的元素是自动按Key升序排序，所以不能对map用sort函数；
这里要讲的是一点比较高深的用法了,排序问题，STL中默认是采用小于号来排序的，以上代码在排序上是不存在任何问题的，因为上面的关键字是int 型，它本身支持小于号运算，在一些特殊情况，比如关键字是一个结构体，涉及到排序就会出现问题，因为它没有小于号操作，insert等函数在编译的时候过不去，下面给出两个方法解决这个问题：
第一种：小于号重载，程序举例：

int testMapSort11()
{int nSize;   //用学生信息映射分数  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 << ' ' << iter->first.strName << ' ' << iter->second << endl;return 0;
}

第二种：仿函数的应用，这个时候结构体中没有直接的小于号重载，程序说明：

class 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 testFunction12()
{   //用学生信息映射分数  map<Studentinfo, int, sort>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 << ' ' << iter->first.strName << ' ' << iter->second << endl;return 0;
}

由于STL是一个统一的整体，map的很多用法都和STL中其它的东西结合在一起，比如在排序上，这里默认用的是小于号，即less<>，如果要从大到小排序呢，这里涉及到的东西很多，在此无法一一加以说明。
还要说明的是，map中由于它内部有序，由红黑树保证，因此很多函数执行的时间复杂度都是log2N的，如果用map函数可以实现的功能，而STL Algorithm也可以完成该功能，建议用map自带函数，效率高一些。
下面说下，map在空间上的特性，否则，估计你用起来会有时候表现的比较郁闷，由于map的每个数据对应红黑树上的一个节点，这个节点在不保存你的数据时占用16个字节的，一个父节点指针，左右孩子指针，还有一个枚举值（标示红黑的，相当于平衡二叉树中的平衡因子），我想大家应该知道，这些地方很费内存了吧，不说了……
12、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

#if 0begin()         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trueend()           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mapupper_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
#endif
int main(){cout << "插入数据01" << endl;testMap01();cout << "插入数据02" << endl;testMap02();cout << "插入数据03" << endl;testMap03();cout << "验证插入数据是否成功" << endl;testMapInsert04();cout << "验证数组插入数据效果" << endl;testInserArray05();cout << "验证迭代器遍历map" << endl;testMap06();cout << "验证数组遍历map" << endl;testMap07();cout << "验证map查找" << endl;testMapFind08();cout << "验证map Bound" << endl;testMapbound09();cout << "验证map erase" << endl;testEraseMap10();cout << "验证map sort" << endl;testMapSort11();cout << "验证map 仿函数 sort" << endl;testFunction12();return 0;
}

参考资料：

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

STL标准模板库操作 --- map相关推荐

STL 标准模板库—容器部分【C++】
STL标准模板库包含内容: 容器类:vector.list.deque.set.map等迭代器:"泛型指针",每个容器都有自己的迭代器,[vector和deque的迭代器是随机 ...
C++ STL 标准模板库介绍与入门
目录 1.概述 1.1.C++ 标准库 1.2.Boost库 2.STL 版本 2.1.HP 原始版本 2.2.P. J. 实现版本 2.3.RW 实现版本 2.4.SGI 实现版本 2.5.STLp ...
C++入门到精通 ——第七章 STL标准模板库大局观
七.STL标准模板库大局观 Author: XFFer_ 先分享一本 <C++ 标准库第二版> ,望在STL的道路上从入门到放弃!(开玩笑的啦,愈行愈远~) 链接: https://pa ...
C++提高编程----STL标准模板库-常用容器
STL标准模板库(Standard Template Library)-常用容器 C++的,面向对象和泛型编程,目的就是提高代码的复用性:为了建立数据结构和算法的统一标准,诞生了STL 一.STL初识 ...
STL(标准模板库)理论基础与容器
10.1 STL(标准模板库)理论基础 10.1.1基本概念 STL(Standard Template Library,标准模板库)是惠普实验室开发的一系列软件的统称.现然主要出现在C++中,但在被 ...
【跟学C++】C++STL标准模板库——算法详细整理(中)(Study18)
文章目录 1.简介 2.STL算法分类及常用函数 2.1.变序算法(一) 2.2.1 初始化算法(2个) 2.2.2 修改算法(2个) 2.2.3 复制算法(6个) 2.2.4 删除算法(6个) 3. ...
19.3 C++STL标准模板库大局观-容器的说明和简单应用例续
19.1 C++STL标准模板库大局观-STL总述.发展史.组成与数据结构谈 19.2 C++STL标准模板库大局观-容器分类与array.vector容器精解 19.3 C++STL标准模板库大局观 ...
信息学奥赛中的STL(标准模板库)--2022.09.30
1.信息学奥赛一本通第5版第8章 C++实用技巧与模版库(6节) 第一节排序算法第二节运算符重载第三节字符串(string) 第四节 FIFO队列和优先队列第五节动态数组第六 ...
19.1 C++STL标准模板库大局观-STL总述、发展史、组成与数据结构谈
19.1 C++STL标准模板库大局观-STL总述.发展史.组成与数据结构谈 19.2 C++STL标准模板库大局观-容器分类与array.vector容器精解 19.3 C++STL标准模板库大局观 ...
补8-5日复习内容 STL 标准模板库的容器
//有关 STL 标准模板库的函数 /* string 的 */ /* #include <iostream> #include <string> #include <w ...

STL标准模板库操作 --- map

STL标准模板库操作 --- map相关推荐

最新文章

热门文章