C# · 12月 20, 2021

C++ map

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

map 是一种有序无重复的关联容器。

关联容器与顺序容器不同,他们的元素是按照关键字来保存和访问的,而顺序元素是按照它们在容器中的位置保存和访问的。

map保存的是一种 key – value 的pair对象,其中 key 是关键字,value 是关键字对应的值。通过 key找到对应的 value。map中按照 key的大小升序排列pair对象。

typedef pair value_type

其中key 是 const的,即不可以改变map中的key。

在map中定位特定的元素比 unordered_map 要慢,因为在 map中需要根据 key的大小进行顺序查找。

但是在map中允许直接选取一定范围的元素。

map在底层通常用二叉搜索树实现。

template < class Key,// map::关键字类型

class T,// map::值类型

class Compare = less,// map::关键字比较函数

class Alloc = allocator // map::allocator类

> class map;

模板参数的第三个 class Compare = less 是一种比较函数

通过这个比较函数,map能比较两个不同的 key值的大小关系,及是否相等。默认采用 less, 即 Key 类型的 “<"操作符。

如果 Key类型没有”<"操作符的定义,则需要提供一个自定义比较函数的函数指针,来作为Compare函数。

构造函数

       (1) 默认构造: map m;构造一个空的map,注意,必要时要给出模板参数中的 Compare。需要时给出 Alloc

(2) 范围构造: map m(iterator first,iterator last);将迭代器[frist,last)范围内的元素填入map中

(3) 拷贝构造: map m(cosnt map& m2);用m2构造m

(4) 初始化列表构造:map m(initializer_list il)

由于map 的 value_type 是 pair类型,所以要构造成pair作为列表,这是三种构造 pair的方式

map m{{key k1,value v1},{k2,v2},…}// 通过 {}构造 pair

map m{make_pair(key k1,value v1),make_pair(k2,v2),…}// 通过 make_pair() 函数构造 pair

map m{pair(k1,v1),pair(k2,…}// 通过类型转换构造 pair

赋值操作符=

map& operator= (const map& x)  // map赋值

map& operator= (map&& x)// 不懂

map& operator= (initializer_list il)// 参数列表赋值

迭代器

begin,end,rbegin,rend

cbegin,cend,crbegin,crend

map 的迭代器支持 ++,– 操作,但是不支持 +i 操作。

注意 map中是根据 key的值来排列元素的位置的,所以通过迭代器遍历出来的结果顺序,可能和插入值的顺序不同。

另外对 map的迭代器解引用的结果是得到一个 pair类型的对象。它有两个共有成员 first,second。first保存 key的值,second 保存value的值。

由于map的 key 是 const的,所以得到的 pair 的first 也是const 的。

成员函数

容量

empty()// 如果map 为空,返回true。否则返回 false

// bool empty() const noexcept;

size() // 返回map 中元素的大小,即 key-value 的个数

// size_type size() const noexcept;

max_size()  // 返回由于存储空间的限制,map有可能包含的最大元素数。但不保证一定能达到这个数量,有可能在中途申请空间失败。

// size_type max_size() const noexcept;

元素访问

操作符[]// m[k] 返回map 中 Key为 k的元素的value的引用。

// 如果 k不存在,那么将会插入一个 key为 k的元素,并返回其默认 value。

// []操作总会将 map的大小 +1

// 注意,对于map,解引用迭代器得到 pair,操作符[]得到 value

at()// m.at(k) 返回map中Key为k的元素的value的引用。

// 如果k不存在,抛一个 out_of_range 异常。

// 使用 at 不会添加元素,不会增加 map的大小

修改

insert插入

(1) pair insert(const pair &val);

// 单个值插入,参数为 pair类型,first 为 key,second为 value

// 返回值也是一个 pair,first为插入后的 iterator,second 为bool类型, true表示插入成功,false 表示插入失败

// 插入失败是因为 map 中已经有一个 key 与输入相同。这次插入操作对map 不会有任何影响, 失败时返回值的 first指向已有的key-value

(2) iterator insert(const_iterator pos,const pair &val);

 // 提示值插入

 // 从 pos 指定的位置开始查找 val应该插入的位置

 // 如果设定值合适,可以减少插入时做查找的时间

(3) void insert(iterator first,iterator second);

 // 范围插入,插入[first,second)范围内的内容

(4) void insert(initializer_list il);

 // 初始化列表插入

emplace高效插入

 和 insert的主要区别在于,insert首先构造一个临时 value_type对象,再copy到 map中。

 而emplace 是直接在map里根据参数构造 value_type对象。更高效。

 pair emplace(key k,value v);

 返回值与 insert情况相同。

emplace_hint提示位置的高效插入

 iterator emplace(const iterator pos,key k,value v);

 从pos开始查找应该插入的位置,其余和 emplace相同。

erase删除

 (1) iterator erase(const_iterator position);// 删除迭代器指向的内容,函数返回 NULL

 (2) iterator erase(const_iterator first,const_iterator last);// 删除迭代器范围内的内容,函数返回NULL

 (3) size_type erase(const key_type &k); // 删除 type 为k的元素,返回删除的数目。对于 map,成功删除返回1,k不存在则返回0

 (4) 1,2中如果迭代器无效,会产生 undefined behavior

swap交换两个 map对象的内容

 (1) void swap(map &x)

 (2) void swap(map &x1,map &x2)// 非成员重载函数

clear清空一个容器的所有元素

 void clear() noexcept;

操作

find查找

在map中查找key 为 k的元素,返回指向它的迭代器。若k不存在,返回 map::end.

// iterator find(const key_type &k);

count 计数

统计map中 key为k的元素的个数,对于map,返回值不是1(存在),就是0(不存在)

// size_type count(const key_type &k) const;