C# · 12月 20, 2021

C++ STL中map用法详解

Map是STL的一个关联容器,它提供一对一(其中第一个可以称为关键字,每个关键字只能在map中出现一次,第二个可能称为该关键字的值)的数据 处理能力,由于这个特性,它完成有可能在我们处理一对一数据的时候,在编程上提供快速通道。这里说下map内部数据的组织,map内部自建一颗红黑树(一 种非严格意义上的平衡二叉树),这颗树具有对数据自动排序的功能,所以在map内部所有的数据都是有序的,后边我们会见识到有序的好处。  

1、map简介

map是一类关联式容器。它的特点是增加和删除节点对迭代器的影响很小,除了那个操作节点,对其他的节点都没有什么影响。对于迭代器来说,可以修改实值,而不能修改key。

2、map的功能

自动建立Key - value的对应。key 和 value可以是任意你需要的类型。

根据key值快速查找记录,查找的复杂度基本是Log(N),如果有1000个记录,最多查找10次,1,000,000个记录,最多查找20次。

快速插入Key -Value 记录。

快速删除记录

根据Key 修改value记录。

遍历所有记录。

3、使用map

使用map得包含map类所在的头文件

#include   //注意,STL头文件没有扩展名.h

map对象是模板类,需要关键字和存储对象两个模板参数:

std:map personnel;

这样就定义了一个用int作为索引,并拥有相关联的指向string的指针.

为了使用方便,可以对模板类进行一下类型定义,

typedef map UDT_MAP_INT_CSTRING;

UDT_MAP_INT_CSTRING enumMap;

4、 map的构造函数

map共提供了6个构造函数,这块涉及到内存分配器这些东西,略过不表,在下面我们将接触到一些map的构造方法,这里要说下的就是,我们通常用如下方法构造一个map:

map mapStudent;

5、 数据的插入

在构造map容器后,我们就可以往里面插入数据了。这里讲三种插入数据的方法:

第一种:用insert函数插入pair数据,下面举例说明(以下代码虽然是随手写的,应该可以在VC和GCC下编译通过,大家可以运行下看什么效果,在VC下请加入这条语句,屏蔽4786警告 #pragma warning (disable:4786) )

//数据的插入–第一种:用insert函数插入pair数据

#include

#include

#include

using namespace std;

int main()

{

map mapStudent;

mapStudent.insert(pair(1,”student_one”));

mapStudent.insert(pair(2,”student_two”));

mapStudent.insert(pair(3,”student_three”));

map::iterator iter;

for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)

cout<first<<' '<second<<endl;

}

第二种:用insert函数插入value_type数据,下面举例说明

//第二种:用insert函数插入value_type数据,下面举例说明

#include

#include

#include

using namespace std;

int main()

{

map mapStudent;

mapStudent.insert(map::value_type (1,”student_one”));

mapStudent.insert(map::value_type (2,”student_two”));

mapStudent.insert(map::value_type (3,string>::iterator iter;

for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)

cout<first<<' '<second<<endl;

}

@H_502_146@

第三种:用数组方式插入数据,下面举例说明

//第三种:用数组方式插入数据,下面举例说明

#include

#include

#include

using namespace std;

int main()

{

map mapStudent;

mapStudent[1] = “student_one”;

mapStudent[2] = “student_two”;

mapStudent[3] = “student_three”;

map::iterator iter;

for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)

cout<first<<' '<second<<endl;

}

以上三种用法,虽然都可以实现数据的插入,但是它们是有区别的,当然了第一种和第二种在效果上是完成一样的,用insert函数插入数据,在数据的 插入上涉及到集合的唯一性这个概念,即当map中有这个关键字时,insert操作是插入数据不了的,但是用数组方式就不同了,它可以覆盖以前该关键字对 应的值,用程序说明

mapStudent.insert(map::value_type (1,”student_two”));

上面这两条语句执行后,map中1这个关键字对应的值是“student_one”,第二条语句并没有生效,那么这就涉及到我们怎么知道insert语句是否插入成功的问题了,可以用pair来获得是否插入成功,程序如下

pair

 Insert_Pair;

Insert_Pair = mapStudent.insert(map<int,"student_one"));

我们通过pair的第二个变量来知道是否插入成功,它的第一个变量返回的是一个map的迭代器,如果插入成功的话Insert_Pair.second应该是true的,否则为false。

下面给出完成代码,演示插入成功与否问题:

//验证插入函数的作用效果

#include

#include

#include

using namespace std;

int main()

{

map mapStudent;

pair

Insert_Pair;

Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int,"student_one"));

if(Insert_Pair.second == true)

cout<<"Insert Successfully"<<endl;

else

cout<<"Insert Failure"<<endl;

Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int,"student_two"));

if(Insert_Pair.second == true)

cout<<"Insert Successfully"<<endl;

else

cout<<"Insert Failure"<<endl;

map::iterator iter;

for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)

cout<first<<' '<second<<endl;

}

@H_502_146@

大家可以用如下程序,看下用数组插入在数据覆盖上的效果:

//验证数组形式插入数据的效果

#include

#include

#include

using namespace std;

int main()

{

map mapStudent;

mapStudent[1] = “student_one”;

mapStudent[1] = “student_two”;

mapStudent[2] = “student_three”;

map::iterator iter;

for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)

cout<first<<' '<second<<endl;

}

6、 map的大小

在往map里面插入了数据,我们怎么知道当前已经插入了多少数据呢,可以用size函数,用法如下:

int nSize = mapStudent.size();

7、数据的遍历

这里也提供三种方法,对map进行遍历:

第一种:应用前向迭代器,上面举例程序中到处都是了,略过不表

第二种:应用反相迭代器,下面举例说明,要体会效果,请自个动手运行程序

//第二种,利用反向迭代器

#include

#include

#include

using namespace std;

int main()

{

map::reverse_iterator iter;

for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++)

cout<first<<" "<second<<endl;

}

第三种,用数组的形式,程序说明如下:

//第三种:用数组方式,程序说明如下

#include

#include

#include

using namespace std;

int main()

{

map<int,"student_three"));

int nSize = mapStudent.size();

//此处应注意,应该是 for(int nindex = 1; nindex <= nSize; nindex++)

//而不是 for(int nindex = 0; nindex < nSize; nindex++)

for(int nindex = 1; nindex <= nSize; nindex++)

cout<<mapStudent[nindex]<<endl;

}

8、 查找并获取map中的元素(包括判定这个关键字是否在map中出现)

在这里我们将体会,map在数据插入时保证有序的好处。

要判定一个数据(关键字)是否在map中出现的方法比较多,这里标题虽然是数据的查找,在这里将穿插着大量的map基本用法。

这里给出三种数据查找方法:

第一种:用count函数来判定关键字是否出现,其缺点是无法定位数据出现位置,由于map的特性,一对一的映射关系,就决定了count函数的返回值只有两个,要么是0,要么是1,出现的情况,当然是返回1了。

第二种:用find函数来定位数据出现位置,它返回的一个迭代器,当数据出现时,它返回数据所在位置的迭代器,如果map中没有要查找的数据,它返回的迭代器等于end函数返回的迭代器。

查找map中是否包含某个关键字条目用find()方法,传入的参数是要查找的key,在这里需要提到的是begin()和end()两个成员,

分别代表map对象中第一个条目和最后一个条目,这两个数据的类型是iterator.

程序说明

#include

#include

#include

using namespace std;

int main()

{

map::iterator iter;

iter = mapStudent.find(1);

if(iter != mapStudent.end())

cout<<"Find,the value is "<second<<endl;

else

cout<<"Do not Find"<<endl;

return 0;

}

通过map对象的方法获取的iterator数据类型是一个std::pair对象,包括两个数据 iterator->first和 iterator->second分别代表关键字和存储的数据。

第三种:这个方法用来判定数据是否出现,是显得笨了点,但是,我打算在这里讲解。

lower_bound函数用法,这个函数用来返回要查找关键字的下界(是一个迭代器)

upper_bound函数用法,这个函数用来返回要查找关键字的上界(是一个迭代器)

例如:map中已经插入了1,2,3,4的话,如果lower_bound(2)的话,返回的2,而upper-bound(2)的话,返回的就是3。

Equal_range函数返回一个pair,pair里面第一个变量是Lower_bound返回的迭代器,pair里面第二个迭代器是Upper_bound返回的迭代器,如果这两个迭代器相等的话,则说明map中不出现这个关键字,

程序说明

#include

#include

#include

using namespace std;

int main()

{

map mapStudent;

mapStudent[1] = “student_one”;

mapStudent[3] = “student_three”;

mapStudent[5] = “student_five”;

map::iterator iter;

iter = mapStudent.lower_bound(1);

//返回的是下界1的迭代器

cout<second<<endl;

iter = mapStudent.lower_bound(2);

//返回的是下界3的迭代器

cout<second<<endl;

iter = mapStudent.lower_bound(3);

//返回的是下界3的迭代器

cout<second<<endl;

iter = mapStudent.upper_bound(2);

//返回的是上界3的迭代器

cout<second<<endl;

iter = mapStudent.upper_bound(3);

//返回的是上界5的迭代器

cout<second<<endl;

pair<map mappair;

mappair = mapStudent.equal_range(2);

if(mappair.first == mappair.second)

cout<<"Do not Find"<<endl;

else

cout<<"Find"<<endl;

mappair = mapStudent.equal_range(3);

if(mappair.first == mappair.second)

cout<<"Do not Find"<<endl;

else

cout<<"Find"<<endl;

return 0;

}

@H_502_146@

9、从map中删除元素移除某个map中某个条目用erase()该成员方法的定义如下:iterator erase(iterator it);//通过一个条目对象删除iterator erase(iterator first,iterator last)//删除一个范围size_type erase(const Key&key);//通过关键字删除clear()就相当于enumMap.erase(enumMap.begin(),enumMap.end());这里要用到erase函数,它有三个重载了的函数,下面在例子中详细说明它们的用法#include #include #include using namespace std;int main(){map mapStudent;mapStudent.insert(pair<int,"student_one"));mapStudent.insert(pair<int,"student_two"));mapStudent.insert(pair<int,"student_three"));//如果你要演示输出效果,请选择以下的一种,你看到的效果会比较好//如果要删除1,用迭代器删除map::iterator iter;iter = mapStudent.find(1);mapStudent.erase(iter);//如果要删除1,用关键字删除int n = mapStudent.erase(1);//如果删除了会返回1,否则返回0//用迭代器,成片的删除//一下代码把整个map清空mapStudent.erase( mapStudent.begin(),mapStudent.end() );//成片删除要注意的是,也是STL的特性,删除区间是一个前闭后开的集合//自个加上遍历代码,打印输出吧}10、map中的swap用法map中的swap不是一个容器中的元素交换,而是两个容器所有元素的交换。11、排序 ·  map中的sort问题map中的元素是自动按Key升序排序,所以不能对map用sort函数;这里要讲的是一点比较高深的用法了,排序问题,STL中默认是采用小于号来排序的,以上代码在排序上是不存在任何问题的,因为上面的关键字是int 型,它本身支持小于号运算,在一些特殊情况,比如关键字是一个结构体,涉及到排序就会出现问题,因为它没有小于号操作,insert等函数在编译的时候过 不去,下面给出两个方法解决这个问题。第一种:小于号重载,程序举例。#include #include #include using namespace std;typedef struct tagStudentinfo{int niD;string strName;bool operator < (tagStudentinfo const& _A) const{ //这个函数指定排序策略,按niD排序,如果niD相等的话,按strName排序if(niD < _A.niD) return true;if(niD == _A.niD)return strName.compare(_A.strName) < 0;return false;}}Studentinfo,*PStudentinfo; //学生信息int main(){int nSize; //用学生信息映射分数mapmapStudent;map::iterator iter;Studentinfo studentinfo;studentinfo.niD = 1;studentinfo.strName = "student_one";mapStudent.insert(pair(studentinfo,90));studentinfo.niD = 2;studentinfo.strName = "student_two";mapStudent.insert(pair<Studentinfo,80));for (iter=mapStudent.begin(); iter!=mapStudent.end(); iter++)cout<first.niD<<' '<first.strName<<' '<second<<endl;return 0;}第二种:仿函数的应用,这个时候结构体中没有直接的小于号重载,程序说明://第二种:仿函数的应用,这个时候结构体中没有直接的小于号重载,程序说明#include #include #include using namespace std;typedef struct tagStudentinfo{int niD;string strName;}Studentinfo,*PStudentinfo; //学生信息class sort{public:bool operator() (Studentinfo const &_A,Studentinfo const &_B) const{if(_A.niD < _B.niD)return true;if(_A.niD == _B.niD)return _A.strName.compare(_B.strName) < 0;return false;}};int main(){ //用学生信息映射分数mapmapStudent;map<Studentinfo,80));for (iter=mapStudent.begin(); iter!=mapStudent.end(); iter++)cout<first.niD<<' '<first.strName<<' '<second<=给定元素的第一个位置     max_size()      返回可以容纳的最大元素个数     rbegin()        返回一个指向map尾部的逆向迭代器     rend()          返回一个指向map头部的逆向迭代器     size()          返回map中元素的个数     swap()           交换两个map     upper_bound()    返回键值>给定元素的第一个位置     value_comp()     返回比较元素value的函数最后 原文作者:Boblim原文链接:https://www.cnblogs.com/fnlingnzb-learner/p/5833051.html