C++ —— map系列的使用

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目录

1. map和multimap参考文档

2. map类的介绍

3. pair

4. map的增删查

4.1 插入 

 4.2 删除

 4.3 查找

5. map的数据修改

6. map的operator[]

7. multimap和map的差异

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1. map和multimap参考文档

- C++ Referencehttps://legacy.cplusplus.com/reference/map/

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2. map类的介绍

map可以对两个无关的值建立关系 

map的声明如下，Key就是map底层关键字的类型，T是map底层value的类型，set默认要求Key⽀持⼩于⽐较，如果不⽀持或者需要的话可以⾃⾏实现仿函数传给第⼆个模版参数

     

map底层存储数据的内存是从空间配置器申请的。⼀般情况下，我们都不需要传后两个模版参数

    

map底层是⽤红⿊树实现，增删查改效率是 O(logN) ，迭代器遍历是⾛的中序，所以是按key有序顺序遍历的

 map的三种构造

 

//1.显式实例化直接构造 
//map
int main()
{
	//显式定义
	map<string, string> dict;
	pair<string, string> key("first", "第一个");
	dict.insert(key);

	return 0;
}

//2.匿名对象构造
//map
int main()
{
	//显式定义
	map<string, string> dict;
	pair<string, string> key("first", "第一个");
	dict.insert(key);

	//匿名对象
	dict.insert(pair<string, string>("second", "第二个"));

	return 0;
}

//3. 函数模版构造
//map
int main()
{
	//显式定义
	map<string, string> dict;
	pair<string, string> key("first", "第一个");
	dict.insert(key);

	//匿名对象
	dict.insert(pair<string, string>("second", "第二个"));

	//make_pair函数模版直接插入
	dict.insert(make_pair("sort", "排序"));

	return 0;
}

map的多参数类型转换

//map
int main()
{
	//显式定义
	map<string, string> dict;
	pair<string, string> key("first", "第一个");
	dict.insert(key);

	//匿名对象
	dict.insert(pair<string, string>("second", "第二个"));

	//make_pair函数模版直接插入
	dict.insert(make_pair("sort", "排序"));

	//C++11支持多参数类型转换
	dict.insert({ "hello","泥嚎" });
	//key相同的情况下,value不相等不会更新,而且key不可以被修改而value可以
	dict.insert({ "hello","泥嚎xixixixixi" });

	//遍历,这里需要显式打印key与value,因为他们是公有的
	//map<string, string>::iterator it = dict.begin();
	auto it = dict.begin();
	while (it != dict.end())
	{
		//使用.访问
		//cout << (*it).first << ":" << (*it).second << endl;

		//使用->访问结构体,这里实际上就是重载了一个->
		//cout << it.operator->()->first << ":" << it.operator->()->second << endl;
		cout << it->first << ":" << it->second << endl;
		++it;
	}

	return 0;
}

 

补充一下：

1.在map中有一个pair存储key与value，后面我们使用的first就是key，second就是value

    

2.当新插入一个数据与原来某个数据相同时，如果key相同value不同的情况下，该数据不会更新，且key不可以被修改而value可以被修改

     

3.通常使用迭代器遍历map时需要显式的使用.或者->访问pair中的first与second，不能直接解引用

3. pair

map底层的红⿊树节点中的数据，使⽤pair<Key, T>存储键值对数据

 pair的参考文档：

pair - C++ Referencehttps://legacy.cplusplus.com/reference/utility/pair/?kw=pair  

typedef pair<const Key, T> value_type;
template <class T1, class T2>
struct pair 
{
    typedef T1 first_type;
    typedef T2 second_type;
    T1 first;
    T2 second;
 
    pair(): first(T1()), second(T2())
    {}
 
   pair(const T1& a, const T2& b): first(a), second(b)
   {}
 
   template<class U, class V> 
   pair (const pair<U,V>& pr): first(pr.first), second(pr.second)
   {}
};

template <class T1,class T2>
inline pair<T1,T2> make_pair (T1 x, T2 y)
{
 return ( pair<T1,T2>(x,y) );
}
 

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4. map的增删查

map的增删查关注以下⼏个接⼝即可：

    
map增接⼝，插⼊的pair键值对数据，跟set所有不同，但是查和删的接⼝只⽤关键字key跟set是完全类似的，不过find返回iterator，不仅仅可以确认key在不在，还找到key映射的value，同时通过迭代还可以修改value

4.1 插入 

insert插⼊⼀个pair<key, T>对象

    
1、如果key已经在map中，插⼊失败，则返回⼀个pair<iterator,bool>对象，返回pair对象
first是key所在结点的迭代器，second是false

    
2、如果key不在在map中，插⼊成功，则返回⼀个pair<iterator,bool>对象，返回pair对象
first是新插⼊key所在结点的迭代器，second是true

也就是说⽆论插⼊成功还是失败，返回pair<iterator,bool>对象的first都会指向key所在的迭
代器那么也就意味着insert插⼊失败时充当了查找的功能，正是因为这⼀点，insert可以⽤来实现operator[]

     
需要注意的是这⾥有两个pair，不要混淆了，⼀个是map底层红⿊树节点中存的pair<key, T>，另⼀个是insert返回值pair<iterator,bool> 

如果插入成功就会返回pair<插入后的key的迭代器，true>，插入失败就返回pair<原来就存在相同key的迭代器，false>

//单个数据插⼊，如果已经key存在则插⼊失败,key存在相等value不相等也会插⼊失败 
pair<iterator, bool> insert(const value_type& val);

//列表插⼊，已经在容器中存在的值不会插⼊ 
void insert(initializer_list<value_type> il);

//迭代器区间插⼊，已经在容器中存在的值不会插⼊ 
template <class InputIterator>
void insert(InputIterator first, InputIterator last);

//插入
int main()
{
	map<int, string> mymap;
	//1.单个数据插⼊，如果已经key存在则插⼊失败,key存在相等value不相等也会插⼊失败 
    //pair<iterator, bool> insert(const value_type& val);
	mymap.insert({ 1, "first" });
	mymap.insert({ 1,"first_change" });
	auto it = mymap.begin();
	while (it != mymap.end())
	{
		cout << it->first << ":" << it->second << endl;
		it++;
	}
 
	return 0;
}

 4.2 删除

// 删除⼀个迭代器位置的值 
iterator erase (const_iterator position);

// 删除k，k存在返回0，存在返回1 
size_type erase (const key_type& k);

// 删除⼀段迭代器区间的值 
iterator erase (const_iterator first, const_iterator last);

//删除
int main()
{
	map<int, string> mymap;
	mymap.insert({ 1, "first" });
	mymap.insert({ 2,"second" });
	mymap.insert({ 3,"three" });
	mymap.insert({ 4,"four" });
	mymap.insert({ 5,"five" });
	auto it1 = mymap.begin();
	while (it1 != mymap.end())
	{
		cout << it1->first << ":" << it1->second << " ";
		it1++;
	}
	cout << endl;
    //迭代器删除
	mymap.erase(mymap.begin());
	auto it2 = mymap.begin();
	while (it2 != mymap.end())
	{
		cout << it2->first << ":" << it2->second << " ";
		it2++;
	}
	cout << endl;
    //删除指定的key所对应的pair
	mymap.erase(4);
	auto it3 = mymap.begin();
	while (it3 != mymap.end())
	{
		cout << it3->first << ":" << it3->second << " ";
		it3++;
	}
	cout << endl;
 
	return 0;
}

 4.3 查找

//查找k，返回k所在的迭代器，没有找到返回end() 
iterator find(const key_type& k);

//查找k，返回k的个数 
size_type count(const key_type& k) const;

int main()
{
	//这里使用int()默认初始化为0
	map<string, int> mymap;
	mymap.insert({ "苹果",int() });
	mymap.insert({ "香蕉",int() });
	mymap.insert({ "西瓜",int() });
	mymap.insert({ "菠萝",int() });
	mymap.insert({ "苹果",int() });
	mymap.insert({ "柑橘",int() });
	mymap.insert({ "苹果",int() });
	auto it1 = mymap.begin();
	while (it1 != mymap.end())
	{
		cout << it1->first << ":" << it1->second << " ";
		it1++;
	}
	cout << endl;
 
	auto it = mymap.find("苹果");
	cout << it->first << ":" << it->second << endl;
 
	int count = mymap.count("苹果");
	if (count)
	{
		cout << "苹果存在" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "苹果不存在" << endl;
	}
 
	return 0;
}
 

 

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5. map的数据修改

map⽀持修改mapped_type 数据，不⽀持修改key数据，修改关键字数据，破坏了底层搜
索树的结构

map第⼀个⽀持修改的⽅式时通过迭代器，迭代器遍历时或者find返回key所在的iterator修改，map还有⼀个⾮常重要的修改接⼝operator[]，但是operator[]不仅仅⽀持修改，还⽀持插⼊数据和查找数据，所以他是⼀个多功能复合接⼝ 

需要注意从内部实现⻆度，map这⾥把我们传统说的value值，给的是T类型，typedef为
mapped_type。⽽value_type是红⿊树结点中存储的pair键值对值。⽇常使⽤我们还是习惯将这⾥的T映射值叫做value 

Member types
key_type        -> The first template parameter (Key)

mapped_type     -> The second template parameter (T)

value_type      -> pair<const key_type,mapped_type>

查找k，返回k所在的迭代器，没有找到返回end()，如果找到了通过iterator可以修改key对应的mapped_type值

iterator find (const key_type& k);

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6. map的operator[]

map的operator[]的功能非常齐全，包含着：插入，查找和修改

operator[]的底层是使用insert实现的

#include<iostream>
#include<map>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	// 利⽤[]插⼊+修改功能，巧妙实现统计⽔果出现的次数
	string arr[] = { "苹果", "西⽠", "苹果", "西⽠", "苹果", "苹果", "西⽠",
	"苹果", "⾹蕉", "苹果", "⾹蕉" };
	map<string, int> countMap;
	for (const auto& str : arr)
	{
		// []先查找⽔果在不在map中
		// 1、不在，说明⽔果第⼀次出现，则插⼊{⽔果, 0}，同时返回次数的引⽤，
		//++⼀下就变成1次了
			// 2、在，则返回⽔果对应的次数++
			countMap[str]++;
	}
	for (const auto& e : countMap)
	{
		cout << e.first << ":" << e.second << endl;
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

1、如果k不在map中，insert会插⼊k和mapped_type默认值，同时[]返回结点中存储
mapped_type值的引⽤，那么我们可以通过引⽤修改返映射值。所以[]具备了插⼊+修改功能

//operator[]
int main()
{
	map<int, string> mymap;
	mymap.insert({ 1,"first" });
 
	//1.原来的key不存在->插入+修改
	//key不存在->插入{2,""};
	mymap[2];
 
	//key不存在->插入+修改{3,"third"};
	mymap[3] = "third";
 
	return 0;
}

  2、如果k在map中，insert会插⼊失败，但是insert返回pair对象的first是指向key结点的
迭代器，返回值同时[]返回结点中存储mapped_type值的引⽤，所以[]具备了查找+修改的功能

//operator[]
int main()
{
	map<int, string> mymap;
	mymap.insert({ 1,"first" });
 
	//2.原来的key存在->查找+修改
	//key存在->查找,但是必须确定要查找的元素一定存在
	cout << mymap[2] << endl;
 
	//key存在->修改
	mymap[3] = "third_change";
	cout << mymap[3] << endl;
 
	return 0;
}

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7. multimap和map的差异

multimap和map的使⽤基本完全类似，主要区别点在于multimap⽀持关键值key冗余，那么
insert/find/count/erase都围绕着⽀持关键值key冗余有所差异，这⾥跟set和multiset完全⼀样，⽐如find时，有多个key，返回中序第⼀个

   

其次就是multimap不⽀持[]，因为⽀持key冗余，[]就只能⽀持插⼊了，不能⽀持修改

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 完结撒花~

文章来源:https://blog.csdn.net/hedhjd/article/details/143165146
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