stl之map容器的原理及应用
容器的数据结构同样是采用红黑树进行管理,插入的元素健位不允许重复,所使用的节点元素的比较函数,只对元素的健值进行比较,元素的各项数据可通过健值检索出来。map容器是一种关联容器,实现了SortedAssociative Container、Sorted Associative Container和Unique Associative Container概念的接口规范。
map技术原理
图中所示是map容器的一个元素的数据组成,可通过pair封装成一个结构对象。map容器所要做的,就是将这个pair对象插入到红黑树,完成一个元素的添加。同时,也要提供一个仅使用键值进行比较的函数对象,将它传递给红黑树。由此,就可利用红黑树的操作,将map元素数据插入到二叉树中的正确位置,也可以根据键值进行元素的删除和检索。
map应用基础
头文件:#include<map>
创建map对象
1)map(); //创建一个没有任何元素的map对象
2)map(constkey_compare& comp); //指定一个比较函数对象comp来创建map对象,内存分配器为默认值。
3)map(constmap&); //拷贝构造函数,用一个map容器的元素和比较函数,拷贝生成一个新的map容器对象。
4)map(InputIteratorfirst, InputIterator last); //用迭代器区间[first)所指的数据,作为map容器的元素(包括键值和映照数据),创建一个map容器对象。
#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
struct classcomp {bool operator() (const char& lhs, const char& rhs) const{return lhs<rhs;}
};
int main ()
{//创建map对象map<char,int> first;map<char,int,classcomp> fourth; map<char,int> third (second);map<char,int> second (first.begin(),first.end()); return 0;
}
元素的插入
除可使用如下的insert函数,将整个元素数据进行插入外,常用map容器的数组操作"[]",显式地为不同键值赋予内容(映照数据),不过这个数组方法,不能检测是否插入成功。
1)pair<iterator,bool>insert(const value_type& v)
将元素v(包括键值和映照数据)插入map容器,重复的v值不被插入。返回一个pair配对对象,提供所插入元素的迭代器位置和true/false插入成功标志。
2)iteratorinsert(iterator position, const value type& v)
将元素v(包括键值和映照数据)插入map容器,参数position只是提示可在position位置之前插入v,所返回的插入位置视情况而定,不一定在position位置前插入。
3)voidinsert(InputIterator first, InputIterator last)
将迭代器区间[first,last)所指的数据作为容器元素(包括键值和映照数据),插入到map容器中。
//"[]"
map<char,std::string> mymap;
mymap['a']="an element";
mymap['b']="another element";
mymap['c']=mymap['b'];
// map::insert
#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
int main ()
{map<char,int> mymap;//insert函数版本mymap.insert ( pair<char,int>('a',100) );mymap.insert ( pair<char,int>('b',200) );pair<map<char,int>::iterator,bool> ret;ret = mymap.insert ( std::pair<char,int>('b',500) );if (ret.second==false) {cout << "元素'b' 已经存在";cout << " 其值为" << ret.first->second << '\n';}// insert函数版本map<char,int>::iterator it = mymap.begin();mymap.insert (it, pair<char,int>('b',300)); // 最高效的插入mymap.insert (it, std::pair<char,int>('c',400)); //非最高效的插入//insert函数版本map<char,int> anothermap;anothermap.insert(mymap.begin(),mymap.find('c'));//输出容器:cout << "mymap 包含:\n";for (it=mymap.begin(); it!=mymap.end(); ++it)cout << it->first << " => " << it->second << '\n';cout << "anothermap 包含:\n";for (it=anothermap.begin(); it!=anothermap.end(); ++it)cout << it->first << " => " << it->second << '\n';system("pause");return 0;
}
元素的删除
1. void erase(iteratorposition); 删除 position所指的元素
2. size_type erase(const key_type& k); 删除等于键值 k的那个元素,对于map容器来说,此函数总是返回值1,因为map容器不会出现重复的元素值(键值)
3. void erase(iterator first, iterator last); 删除map迭代器区间 [first,last)上的所有元素
4. void clear(); 删除map容器的所有元素
#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
int main ()
{map<char,int> mymap;map<char,int>::iterator it;// 插入一些元素:mymap['a']=10;mymap['b']=20;mymap['c']=30;mymap['d']=40;mymap['e']=50;mymap['f']=60;it=mymap.find('b');mymap.erase (it); // 删除迭代器所指元素mymap.erase ('c'); //删除键值为'c'的元素it=mymap.find ('e');mymap.erase ( it, mymap.end() ); //删除区间内的元素for (it=mymap.begin(); it!=mymap.end(); ++it)cout << it->first << " => " << it->second << '\n';return 0;
}
其他成员函数用法与前篇set容器相似,不再赘述。
直观来说,map容器区别于set容器的一个主要特性在于,map是处理带有键值的记录型元素数据的快速插入、删除和检索,而set则可看成是对单一数据的处理。map将一个元素划分出键值部分,并按这个局部的键值制定整个元素的函数比较规则,来建立容器的数据分布。map的元素键值是唯一的,不允许重复的元素键值插入。set和map都是泛型库对二叉树的一个泛化。
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