第 18.10 節

map / multimap 容器

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map/ multimap容器

map基本概念

簡介：

  • map中所有元素都是pair
  • pair中第一個元素為key（鍵值），起到索引作用，第二個元素為value（實值）
  • 所有元素都會根據元素的鍵值自動排序

本質：

  • map/multimap屬於關聯式容器，底層結構是用二叉樹實現。

優點：

  • 可以根據key值快速找到value值

map和multimap區別：

  • map不允許容器中有重複key值元素
  • multimap允許容器中有重複key值元素

map構造和賦值

功能描述：

  • 對map容器進行構造和賦值操作

函數原型：

構造：

  • map<T1, T2> mp; //map默認構造函數:
  • map(const map &mp); //拷貝構造函數

賦值：

  • map& operator=(const map &mp); //重載等號操作符

示例：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

void printMap(map<int,int>&m)
{
    for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
    {
        cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
    }
    cout << endl;
}

void test01()
{
    map<int,int>m; //默认构造
    m.insert(pair<int, int>(1, 10));
    m.insert(pair<int, int>(2, 20));
    m.insert(pair<int, int>(3, 30));
    printMap(m);

    map<int, int>m2(m); //拷贝构造
    printMap(m2);

    map<int, int>m3;
    m3 = m2; //赋值
    printMap(m3);
}

int main() {

    test01();


    return 0;
}

運行結果：

key = 1 value = 10
key = 2 value = 20
key = 3 value = 30

key = 1 value = 10
key = 2 value = 20
key = 3 value = 30

key = 1 value = 10
key = 2 value = 20
key = 3 value = 30

總結：map中所有元素都是成對出現，插入數據時候要使用對組

map大小和交換

功能描述：

  • 統計map容器大小以及交換map容器

函數原型：

  • size(); //返回容器中元素的數目
  • empty(); //判斷容器是否為空
  • swap(st); //交換兩個集合容器

示例：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

void printMap(map<int,int>&m)
{
    for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
    {
        cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
    }
    cout << endl;
}

void test01()
{
    map<int, int>m;
    m.insert(pair<int, int>(1, 10));
    m.insert(pair<int, int>(2, 20));
    m.insert(pair<int, int>(3, 30));

    if (m.empty())
    {
        cout << "m为空" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "m不为空" << endl;
        cout << "m的大小为： " << m.size() << endl;
    }
}

//交换
void test02()
{
    map<int, int>m;
    m.insert(pair<int, int>(1, 10));
    m.insert(pair<int, int>(2, 20));
    m.insert(pair<int, int>(3, 30));

    map<int, int>m2;
    m2.insert(pair<int, int>(4, 100));
    m2.insert(pair<int, int>(5, 200));
    m2.insert(pair<int, int>(6, 300));

    cout << "交换前" << endl;
    printMap(m);
    printMap(m2);

    cout << "交换后" << endl;
    m.swap(m2);
    printMap(m);
    printMap(m2);
}

int main() {

    test01();

    test02();


    return 0;
}

運行結果：

m不为空
m的大小为： 3
交换前
key = 1 value = 10
key = 2 value = 20
key = 3 value = 30

key = 4 value = 100
key = 5 value = 200
key = 6 value = 300

交换后
key = 4 value = 100
key = 5 value = 200
key = 6 value = 300

key = 1 value = 10
key = 2 value = 20
key = 3 value = 30

總結：

  • 統計大小 --- size
  • 判斷是否為空 --- empty
  • 交換容器 --- swap

map插入和刪除

功能描述：

  • map容器進行插入數據和刪除數據

函數原型：

  • insert(elem); //在容器中插入元素。
  • clear(); //清除所有元素
  • erase(pos); //刪除pos迭代器所指的元素，返回下一個元素的迭代器。
  • erase(beg, end); //刪除區間[beg,end)的所有元素 ，返回下一個元素的迭代器。
  • erase(key); //刪除容器中值為key的元素。

示例：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

void printMap(map<int,int>&m)
{
    for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
    {
        cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
    }
    cout << endl;
}

void test01()
{
    //插入
    map<int, int> m;
    //第一种插入方式
    m.insert(pair<int, int>(1, 10));
    //第二种插入方式（常用）
    m.insert(make_pair(2, 20));
    //第三种插入方式
    m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
    //第四种插入方式（常用）
    m[4] = 40; 
    //第五种插入方式（常用，但需要现代C++11）
    m.insert({5, 50});

    printMap(m);

    //删除
    m.erase(m.begin());
    printMap(m);

    m.erase(3);
    printMap(m);

    //清空
    m.erase(m.begin(),m.end());
    m.clear();
    printMap(m);
}

int main() {

    test01();


    return 0;
}

運行結果：

key = 1 value = 10
key = 2 value = 20
key = 3 value = 30
key = 4 value = 40
key = 5 value = 50

key = 2 value = 20
key = 3 value = 30
key = 4 value = 40
key = 5 value = 50

key = 2 value = 20
key = 4 value = 40
key = 5 value = 50

總結：

  • map插入方式很多，記住其一即可
  • 插入 --- insert
  • 刪除 --- erase
  • 清空 --- clear

map查找和統計

功能描述：

  • 對map容器進行查找數據以及統計數據

函數原型：

  • find(key); //查找key是否存在,若存在，返回該鍵的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();
  • count(key); //統計key的元素個數

示例：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

//查找和统计
void test01()
{
    map<int, int>m; 
    m.insert(pair<int, int>(1, 10));
    m.insert(pair<int, int>(2, 20));
    m.insert(pair<int, int>(3, 30));

    //查找
    map<int, int>::iterator pos = m.find(3);    //将pos指向3 30这个元素

    if (pos != m.end())   //表示没找到元素
    {
        cout << "找到了元素 key = " << (*pos).first << " value = " << (*pos).second << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到元素" << endl;
    }

    //统计
    int num = m.count(3);
    cout << "num = " << num << endl;
}

int main() {

    test01();


    return 0;
}

運行結果：

找到了元素 key = 3 value = 30
num = 1

總結：

  • 查找 --- find （返回的是迭代器）
  • 統計 --- count （對於map，結果為0或者1）

map容器排序

學習目標：

  • map容器默認排序規則為 按照key值進行 從小到大排序，掌握如何改變排序規則

主要技術點:

  • 利用仿函數，可以改變排序規則

示例：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

class MyCompare {
public:
    bool operator()(int v1, int v2) const{
        return v1 > v2;
    }
};

void test01() 
{
    //默认从小到大排序
    //利用仿函数实现从大到小排序
    map<int, int, MyCompare> m;

    m.insert(make_pair(1, 10));
    m.insert(make_pair(2, 20));
    m.insert(make_pair(3, 30));
    m.insert(make_pair(4, 40));
    m.insert(make_pair(5, 50));

    for (map<int, int, MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
        cout << "key:" << it->first << " value:" << it->second << endl;
    }
}
int main() {

    test01();


    return 0;
}

運行結果：

key:5 value:50
key:4 value:40
key:3 value:30
key:2 value:20
key:1 value:10

總結：

  • 利用仿函數可以指定map容器的排序規則
  • 對於自定義數據類型，map必須要指定排序規則,同set容器
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