STL快速入门学习教程之map的简单使用
STL快速入门学习教程之map的简单使用
map是STL中的一个关联容器，它以一对一的数据进行整理（第一个数值称为关键字，且这个关键字只能在map中出现一次，第二个数值称为前关键字的值），正是由于这种特性，我们可以使用map处理一对一数据的时候的到快速的处理方式。map具有自动排序的功能，在map中的数据都是有序的。
1.map介绍
map是一个关联式的容器，它的特点是增加和删除节点时对迭代器的影响很小，除了操作的节点，对其他节点都不会产生什么影响，对于map容器来说，不能修改其key值，但key所对应的值可以修改。
2.map的性质
1.自动建立key与value的对应关系
2.key与value可以是你需要的任意数据类型（如：简单数据类型或者复合数据类型）
3.使用insert进行快速的插入Key和value的值
4.根据key的值进行快速的查找记录，查找的时间复杂度为log(N)
5.能进行快速的删除记录
6.根据key的值快速的修改value的值
7.和其他容器一样能遍历所有记录
3.使用原则
使用头文件#include< map>才能使用map类
map对象是模板类，需要使用关键字和存储对象两个模板参数：
map< int,string> number;
这样便定义了一个用int作为索引,并且拥有关联指向string的指针
4.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< int,string> mapstu;
5.数据的插入
三种插入数据的方法：
第一种：用insert函数插入pair数据
第二种：用insert函数插入value_type数据
第三种：用数组的方式插入数据
1.用insert函数插入pair数据
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>using namespace std;void init_map()
{map<int,string> stu;stu.insert(pair<int, string>(1001, "李华"));stu.insert(pair<int, string>(1002, "李明"));stu.insert(pair<int, string>(1003, "李强"));stu.insert(pair<int, string>(1004, "李平"));stu.insert(pair<int, string>(1005, "李雨"));for (map<int, string>::iterator it = stu.begin();it != stu.end();it++){cout << it->first<<" "<<it->second << endl;}
}
int main()
{init_map();system("pause");return 0;
}
运行结果：
2.用insert函数插入value_type数据
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>using namespace std;void init_map(map<int,string> &ma)
{map<int, string>::iterator it;for (it = ma.begin();it != ma.end();it++){cout << it->first << " " <<it->second<< endl;}
}
int main()
{map<int, string> stu;stu.insert(map<int, string>::value_type(1001, "李明"));stu.insert(map<int, string>::value_type(1002, "王明"));stu.insert(map<int, string>::value_type(1003, "张明"));stu.insert(map<int, string>::value_type(1004, "韦明"));stu.insert(map<int, string>::value_type(1005, "莫明"));init_map(stu);system("pause");return 0;
}
运行结果：
3.用数组的方式插入数据
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>using namespace std;void init_map(map<int, string> &ma)
{map<int, string>::iterator it;for (it = ma.begin();it != ma.end();it++){cout << it->first << " " << it->second << endl;}
}
int main()
{map<int, string> stu;stu[0] = { "晓华" };stu[1] = { "晓花" };stu[2] = { "晓强" };stu[3] = { "晓平" };stu[4] = { "晓明" };init_map(stu);system("pause");return 0;
}
运行结果：由结果可知，key值能够自动增加
虽然以上方式都能插入数据，但是它们的实现方法是有区别的，前二者方式基本一致，都使用insert函数进行数据的插入，但是特殊之处在于，插入数据时检测key值的唯一性，即当map中含有相应的key值时是无法插入数据的，但是数组插入的方式就不一样，它可以覆盖以前该关键字对应的值，无图无真相：
pair<map<int, string>::iterator, bool>pair_if; //用pair来获取24行是否插入成功map<int, string> stu;pair_if=stu.insert(map<int, string>::value_type(1001, "李明"))；
数组插入的方式直接覆盖：
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>using namespace std;void init_map(map<int, string> &ma)
{map<int, string>::iterator it;for (it = ma.begin();it != ma.end();it++){cout << it->first << " " << it->second << endl;}
}
int main()
{map<int, string> stu;stu[0] = { "晓华" };stu[1] = { "晓花" };stu[2] = { "晓强" };stu[3] = { "晓平" };stu[4] = { "晓明" };stu[0] = { "晓雨" };init_map(stu);system("pause");return 0;
}
运行结果：
6.map的大小
map的元素个数:
int map_size=stu.size();
修改的main函数：
int main()
{map<int, string> stu;stu[0] = { "晓华" };stu[1] = { "晓花" };stu[2] = { "晓强" };stu[3] = { "晓平" };stu[4] = { "晓明" };stu[5] = { "晓雨" };int map_size = stu.size();init_map(stu);cout << "map的元素个数为：" << map_size << endl;system("pause");return 0;
}
结果:
7.数据的遍历
使用迭代器:
1.向前迭代器。其实前面我们使用的方式都是该种方式进行数据的遍历输出。
2.反向迭代器。具体看下面的代码操作：
修改如下：
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>using namespace std;void init_map()
{map<int,string> stu;stu.insert(pair<int, string>(1001, "李华"));stu.insert(pair<int, string>(1002, "李明"));stu.insert(pair<int, string>(1003, "李强"));stu.insert(pair<int, string>(1004, "李平"));stu.insert(pair<int, string>(1005, "李雨"));cout << "前向迭代器的输出结果如下：" << endl;for (map<int, string>::iterator it = stu.begin();it != stu.end();it++){cout << it->first<<" "<<it->second << endl;}cout << endl;cout << "反向迭代器的输出结果如下：" << endl;for (map<int, string>::reverse_iterator lit = stu.rbegin();lit != stu.rend();lit++){cout << lit->first << " " << lit->second << endl;}
}
int main()
{init_map();system("pause");return 0;
}
输出区别：
使用数组进行输出：
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>using namespace std;void init_map(map<int, string> &ma)
{map<int, string>::iterator it;for (it = ma.begin();it != ma.end();it++){cout << it->first << " " << it->second << endl;}
}
int main()
{map<int, string> stu;stu[0] = { "晓华" };stu[1] = { "晓花" };stu[2] = { "晓强" };stu[3] = { "晓平" };stu[4] = { "晓明" };stu[5] = { "晓雨" };int map_size = stu.size();cout << "使用迭代器输出内容：" << endl;init_map(stu);cout << "map的元素个数为：" << map_size << endl;cout << endl;cout << "使用数组进行map元素的输出：" << endl;for (int i = 0;i < map_size;i++){cout << stu[i] << endl;}system("pause");return 0;
}
结果：
数组反向遍历这里不再给出，同样使用数组下标索引值进行反向遍历即可。
8.判断map中的元素
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:
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>using namespace std;void init_map()
{map<int,string> stu;stu.insert(pair<int, string>(1001, "李华"));stu.insert(pair<int, string>(1002, "李明"));stu.insert(pair<int, string>(1003, "李强"));stu.insert(pair<int, string>(1004, "李平"));stu.insert(pair<int, string>(1005, "李雨"));//cout << "前向迭代器的输出结果如下：" << endl;//for (map<int, string>::iterator it = stu.begin();it != stu.end();it++)//{// cout << it->first<<" "<<it->second << endl;//}//cout << endl;//cout << "反向迭代器的输出结果如下：" << endl;//for (map<int, string>::reverse_iterator lit = stu.rbegin();lit != stu.rend();lit++)//{// cout << lit->first << " " << lit->second << endl;//}map<int, string>::iterator iter;iter = stu.find(1001);if (iter != stu.end()){cout << "Find, the value is " << iter->second << endl;}else{cout << "Do not Find" << endl;}}
int main()
{init_map();system("pause");return 0;
}
结果：
第三种方法：
lower_bound函数，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，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1001，1002，1003，1004的话，如果lower_bound(1002)的话，返回的1002，而upper-bound（1002）的话，返回的就是1003
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：
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>using namespace std;void init_map(map<int, string> &ma)
{map<int, string>::iterator it;for (it = ma.begin();it != ma.end();it++){cout << it->first << " " << it->second << endl;}
}
int main()
{map<int, string> stu;//stu[0] = { "晓华" };stu[1] = { "晓花" };//stu[2] = { "晓强" };stu[3] = { "晓平" };//stu[4] = { "晓明" };stu[5] = { "晓雨" };int map_size = stu.size();//cout << "使用迭代器输出内容：" << endl;//init_map(stu);//cout << "map的元素个数为：" << map_size << endl;//cout << endl;//cout << "使用数组进行map元素的输出：" << endl;//for (int i = 0;i < map_size;i++)//{// cout << stu[i] << endl;//}map<int, string>::iterator iter;iter = stu.lower_bound(1); //返回的是下界1的迭代器 cout << iter->second << endl;iter = stu.lower_bound(2); //返回的是下界3的迭代器 cout << iter->second << endl;iter = stu.lower_bound(3); //返回的是下界3的迭代器cout << iter->second << endl;iter = stu.upper_bound(2); //返回的是上界3的迭代器 cout << iter->second << endl;iter = stu.upper_bound(3); //返回的是上界5的迭代器 cout << iter->second << endl;pair<map<int, string>::iterator, map<int, string>::iterator> mappair;mappair = stu.equal_range(2);if (mappair.first == mappair.second)cout << "找不到" << endl;elsecout << "找到了" << endl;mappair = stu.equal_range(3);if (mappair.first == mappair.second)cout << "找不到" << endl;elsecout << "找到了" << endl;system("pause");return 0;
}
结果：
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());
下面要用到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 <iostream>
#include <map>
#include <string>using namespace std;void init_map()
{map<int,string> stu;stu.insert(pair<int, string>(1001, "李华"));stu.insert(pair<int, string>(1002, "李明"));stu.insert(pair<int, string>(1003, "李强"));stu.insert(pair<int, string>(1004, "李平"));stu.insert(pair<int, string>(1005, "李雨"));//使用迭代器删除map<int, string>::iterator iter;iter = stu.find(1001);stu.erase(iter);//使用关键字删除int n = stu.erase(1002);for (map<int, string>::iterator it = stu.begin();it != stu.end();it++){cout << it->first << " " << it->second << endl;}cout << "下面将会清空map" << endl;//用迭代器，成片的删除 //如下代码将map清空stu.erase(stu.begin(), stu.end());//cout << "前向迭代器的输出结果如下：" << endl;for (map<int, string>::iterator it = stu.begin();it != stu.end();it++){cout << it->first<<" "<<it->second << endl;}cout << endl;//cout << "反向迭代器的输出结果如下：" << endl;//for (map<int, string>::reverse_iterator lit = stu.rbegin();lit != stu.rend();lit++)//{// cout << lit->first << " " << lit->second << endl;//}//map<int, string>::iterator iter;//iter = stu.find(1001);//if (iter != stu.end())//{// cout << "Find, the value is " << iter->second << endl;//}//else//{// cout << "Do not Find" << endl;//}}
int main()
{init_map();system("pause");return 0;
}
结果:
10.map的基本操作函数
map的基本操作函数：
C++ maps是一种关联式容器，包含“关键字/值”对begin() 返回指向map头部的迭代器clear(） 删除所有元素count() 返回指定元素出现的次数empty() 如果map为空则返回trueend() 返回指向map末尾的迭代器equal_range() 返回特殊条目的迭代器对erase() 删除一个元素find() 查找一个元素get_allocator() 返回map的配置器insert() 插入元素key_comp() 返回比较元素key的函数lower_bound() 返回键值>=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mapupper_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
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