【C++ Primer 第11章】2. 关联容器操作

练习答案

一、访问元素

关联容器额外类型别名

key_type	此容器类型的关键字类型
mapped_type	每个关键字关联的类型，只适用于map
mapped_type	对于set，与key_type相同对于map，为pair<const key_type, mapped_type>

二、关联容器迭代器

当解引用一个关联容器的迭代器时，我们会得到一个类型为容器的valued_type的值的引用。对map而言，value_type是一个pair类型，其first成员保存const的关键字，second成员保存值：

map<string, size_t> word_count
auto map_it = word_count.begin();       // *map_it是指向一个pair<const string,size_t>对象的引用

cout << map_it->first;                  // 打印此元素的关键字
cout << " " << map_it->second;          // 打印此元素的值
map_it->first = "new key";              // 错误：关键字是const 的
++map_it->second;                       // 正确：我们可以通过迭代器改变元素

set的迭代器是const的

虽然set类型同时定义了iterator和const_iterator类型，但两种类型都只允许只读访问set中的元素。与不能改变一个map元素的关键字一样，一个set中的关键字也是const的，可以用一个set迭代器来读取元素的值，但不能修改：

set<int> iset = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
set<int>::iterator set_it = iset.begin();if (set_it!=iset.end())
{*set_it=42;             // 错误：set中的关键字是只读的cout<<*set_it<<endl;    // 正确：可以读关键字
}

遍历关联容器

map和set类型都支持begin和end操作。与往常一样，我们可以用这些函数获取迭代器，然后用迭代器类遍历容器。例如，我们可以编写一个循环程序来打印单词计数的结果，如下所示：

auto map_it=word_count.cbegin();    // 获取一个指向首元素的迭代器
while (map_it!=word_count.end())    // 比较当前迭代器和尾后迭代器
{cout << map_it->first <<" occurs " << map_it->second << " times" <<endl; // 解引用迭代器，打印关键字-值对++map_it;                      // 递增迭代器，移动到下一个元素
}

三、添加元素

对一个map进行insert操作时，必须记住元素类型是pair。通常，对于想要插入的数据，并没有一个现成的pair对象。可以在insert的参数列表中创建一个pair：

//向word_count插入word的4种方法
word_count.insert({word,1});
word_count.insert(make_pair(word,1));
word_count.insert(pair<string,size_t>(word,1));
word_count.inset(map<string,size_t>::value_type(word,1));

关联容器insert操作

c.insert(v)	1. v是value_type类型的对象； 2. 对于map和set，只有当元素的关键字不再c中时才插入（或构造）元素。函数返回一个pair，包含一个迭代器，指向具有指定关键字的元素，以及一个指示插入是否成功的bool值 3. 对于multiset和multimap，总会插入（或构造）给定元素，并返回一个指向新元素的迭代器
c.insert(b,e) c.insert(il)	1. b和e是迭代器，表示一个c::value_type类型值的范围；il是这种值的花括号列表。　　　　　　 2. 对于map和set，值插入关键字不在c中的元素。 3. 对于multimap和multiset，则会插入范围中的元素
c.insert(p,v)	1. 类似insert(v)但将迭代器p作为一个提示，指出从哪里开始搜索新元素应该存储的位置。返回一个迭代器，指向具有给定关键字的元素

 1 #include<iostream>
 2 #include<map>
 3 #include<string>
 4 using namespace std;
 5
 6 int main()
 7 {
 8     map<string, size_t> word_count;
 9     string word;
10     while (cin >> word)
11     {
12         auto ret = word_count.insert({ word, 1 });  //
13         if (!ret.second)
14             ++ret.first->second;
15     }
16
17     for (auto c : word_count)
18         cout << c.first << "出现了" << c.second << "次" << endl;
19     return 0;
20 }

运行结果：

四、删除元素

c.erase(k)	从c中删除每个关键字为k的元素，返回一个size_type值，指出删除的元素的数量
c.erase(p)	从c中删除迭代器p指定的元素，p必须指向c中一个真实元素，不能等于c.end().返回一个指向p之后元素的迭代器。若p指向c中的尾元素，则返回c.end()
c.erase(b,e)	删除迭代器对b和e所表示的范围中的元素，返回e

五、map的下标操作

对一个map使用下标操作，其行为与数组或vector上的下标操作很不相同：使用一个不在容器中的关键字作为下标，会添加一个具有此关键字的元素到map中

map和unordered_map的下标操作

c[k]	返回关键字为k的元素；如果k不做c中，添加一个关键字为k的元素，对其进行值初始化
c.at(k)	访问关键字为k的元素，带参数检查；若k不在c中，抛出一个out_of_range异常

六、访问元素

在multimap和multiset中查找元素

第一方法：

 1 #include <iostream>
 2 #include <map>
 3 #include <string>
 4 #include <utility>
 5 using namespace std;
 6
 7 int main()
 8 {
 9     multimap<string, string> author;
10     author.insert(make_pair("鲁迅", "朝花夕拾"));
11     author.insert(make_pair("鲁迅", "阿Q正传"));
12     author.insert(make_pair("鲁迅", "野草"));
13     author.insert(make_pair("罗贯中", "三国演义"));
14     author.insert(make_pair("罗贯中", "隋唐志传"));
15     author.insert(make_pair("琼瑶", "还珠格格"));
16     author.insert(make_pair("琼瑶", "情深深雨蒙蒙"));
17
18     string search_find("鲁迅");
19     auto entries = author.count(search_find);
20     auto iter = author.find(search_find);
21
22     cout << search_find << "的作品集：" << endl;
23     while (entries)
24     {
25         cout << iter->second << endl;
26         ++iter;
27         --entries;
28     }
29     return 0;
30 }

运行结果：

第二种方法：

c.lower_bound(k)     返回一个迭代器，指向第一个关键字不小于k的元素  >=
c.upper_bound(k)     返回一个迭代器，指向第一个关键字大于k的元素  >

lower_bound返回的迭代器将指向第一个具有给关键字的元素，而upper_bound返回的迭代器则指向最后一个匹配关键字的元素之后的位置，如果元素不在multimap中，则 lower_bound 和 upper_bound会返回相等迭代器——指向一个不影响排序的关键字插入位置。

 1 #include <utility>
 2 using namespace std;
 3
 4 int main()
 5 {
 6     multimap<string, string> author;
 7     author.insert(make_pair("鲁迅", "朝花夕拾"));
 8     author.insert(make_pair("鲁迅", "阿Q正传"));
 9     author.insert(make_pair("鲁迅", "野草"));
10     author.insert(make_pair("罗贯中", "三国演义"));
11     author.insert(make_pair("罗贯中", "隋唐志传"));
12     author.insert(make_pair("琼瑶", "还珠格格"));
13     author.insert(make_pair("琼瑶", "情深深雨蒙蒙"));
14
15     string search_find("鲁迅");
16     cout << search_find << "的作品集：" << endl;
17     for (auto beg = author.lower_bound(search_find); beg != author.upper_bound(search_find); ++beg)
18         cout << beg->second << endl;
19     return 0;
20 }

运行结果：

第三种方法：

c.equal_range（k）：返回一个迭代器pair，表示关键字等于k的元素的范围，若k不存在，pair的两个成员均等于c.end（）

 1 #include <iostream>
 2 #include <map>
 3 #include <string>
 4 #include <utility>
 5 using namespace std;
 6
 7 int main()
 8 {
 9     multimap<string, string> author;
10     author.insert(make_pair("鲁迅", "朝花夕拾"));
11     author.insert(make_pair("鲁迅", "阿Q正传"));
12     author.insert(make_pair("鲁迅", "野草"));
13     author.insert(make_pair("罗贯中", "三国演义"));
14     author.insert(make_pair("罗贯中", "隋唐志传"));
15     author.insert(make_pair("琼瑶", "还珠格格"));
16     author.insert(make_pair("琼瑶", "情深深雨蒙蒙"));
17
18     string search_find("鲁迅");
19     cout << search_find << "的作品集：" << endl;
20     for (auto pos = author.equal_range(search_find); pos.first != pos.second; ++pos.first)
21         cout << pos.first->second << endl;
22     return 0;
23 }

运行结果：

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