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STL中map用法详解

发布时间:2016-12-4 20:13:50 编辑:www.fx114.net 分享查询网我要评论
本篇文章主要介绍了"STL中map用法详解",主要涉及到STL中map用法详解方面的内容,对于STL中map用法详解感兴趣的同学可以参考一下。

map介绍 映射map:有序关联容器,元素按照关键字递增有序的,即按照迭代器遍历[begin(),end()]元素将得到按照关键字从小到大的元素序列。 其元素类型是:pair<key,data>,这里的key是关键字类型,data是关联值类型。 映射map的插入和删除保证结果容器仍然有序,并且不会使原有的迭代器失效。 映射map是一个模版,map<key,data,cmp,alloc> 其中,cmp表示关键字比较的函数对象,缺省比较用less<key>,这也表示默认是升序排序。第四个参数默认使用alloc,用户可以不理会。 常用操作: 1. 声明: #include<map> map<关键字类型,关联值类型> 名称; 例如:map<int,int>mp; 2.数据插入   (1)mp.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));   (2)mp[key]=XXX; 3.数据查找  find():map<int,int>::iterator it=mp.find(temp); 4.输出: map<int,int>::iterator it;    (*it).first    (*it).second it++; 以下为转载文章: 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。 下面举例说明什么是一对一的数据映射。比如一个班级中,每个学生的学号跟他的姓名就存在着一一映射的关系,这个模型用map可能轻易描述,很明显学号用int描述,姓名用字符串描述(本篇文章中不用char *来描述字符串,而是采用STL中string来描述),下面给出map描述代码: Map<int, string> mapStudent; 1.       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<int, string> mapStudent; 2.       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 #include <map> #include <string> #include <iostream> Using namespace std; Int main() {        Map<int, string> mapStudent;        mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));        mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));        mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));        map<int, string>::iterator  iter;        for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) {        Cout<<iter->first<<”   ”<<iter->second<<end; } } 第二种:用insert函数插入value_type数据,下面举例说明 #include <map> #include <string> #include <iostream> Using namespace std; Int main() {        Map<int, string> mapStudent;        mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_one”));        mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (2, “student_two”));        mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (3, “student_three”));        map<int, string>::iterator  iter;        for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) {        Cout<<iter->first<<”   ”<<iter->second<<end; } } 第三种:用数组方式插入数据,下面举例说明 #include <map> #include <string> #include <iostream> Using namespace std; Int main() {        Map<int, string> mapStudent;        mapStudent[1] =  “student_one”;        mapStudent[2] =  “student_two”;        mapStudent[3] =  “student_three”;        map<int, string>::iterator  iter;        for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) {        Cout<<iter->first<<”   ”<<iter->second<<end; } } 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<int, string>::value_type (1, “student_one”)); mapStudent.insert(map<int, string>::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<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair; Insert_Pair = mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “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 #include <map> #include <string> #include <iostream> Using namespace std; Int main() {        Map<int, string> mapStudent; Pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;        Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));        If(Insert_Pair.second == true)        {               Cout<<”Insert Successfully”<<endl;        }        Else        {               Cout<<”Insert Failure”<<endl;        }        Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_two”));        If(Insert_Pair.second == true)        {               Cout<<”Insert Successfully”<<endl;        }        Else        {               Cout<<”Insert Failure”<<endl;        }        map<int, string>::iterator  iter;        for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) {        Cout<<iter->first<<”   ”<<iter->second<<end; } } 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 #include <map> #include <string> #include <iostream> Using namespace std; Int main() {        Map<int, string> mapStudent;        mapStudent[1] =  “student_one”;        mapStudent[1] =  “student_two”;        mapStudent[2] =  “student_three”;        map<int, string>::iterator  iter;        for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) {        Cout<<iter->first<<”   ”<<iter->second<<end; } } 3.       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(); 4.       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 #include <map> #include <string> #include <iostream> Using namespace std; Int main() {        Map<int, string> mapStudent;        mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));        mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));        mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));        map<int, string>::reverse_iterator  iter;        for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++) {        Cout<<iter->first<<”   ”<<iter->second<<end; } } 第三种:用数组方式,程序说明如下 #include <map> #include <string> #include <iostream> Using namespace std; Int main() {        Map<int, string> mapStudent;        mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));        mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));        mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));        int nSize = mapStudent.size() //此处有误,应该是 for(int nIndex = 1; nIndex <= nSize; nIndex++) //by rainfish        for(int nIndex = 0; nIndex < nSize; nIndex++) {        Cout<<mapStudent[nIndex]<<end; } } 5.       数据的查找(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,程序说明 #include <map> #include <string> #include <iostream> Using namespace std; Int main() {        Map<int, string> mapStudent;        mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));        mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));        mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));        map<int, string>::iterator iter;        iter = mapStudent.find(1); if(iter != mapStudent.end()) {        Cout<<”Find, the value is ”<<iter->second<<endl; } Else {        Cout<<”Do not Find”<<endl; } } 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 <map> #include <string> #include <iostream> Using namespace std; Int main() {        Map<int, string> mapStudent;        mapStudent[1] =  “student_one”;        mapStudent[3] =  “student_three”;        mapStudent[5] =  “student_five”;        map<int, string>::iterator  iter; iter = mapStudent.lower_bound(2); {        //返回的是下界3的迭代器        Cout<<iter->second<<endl; } iter = mapStudent.lower_bound(3); {        //返回的是下界3的迭代器        Cout<<iter->second<<endl; }   iter = mapStudent.upper_bound(2); {        //返回的是上界3的迭代器        Cout<<iter->second<<endl; } iter = mapStudent.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 = 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; } } 6.       数据的清空与判空 清空map中的数据可以用clear()函数,判定map中是否有数据可以用empty()函数,它返回true则说明是空map 7.       数据的删除 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 <map> #include <string> #include <iostream> Using namespace std; Int main() {        Map<int, string> mapStudent;        mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));        mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));        mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “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<int, string>::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.earse(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 } 8.       其他一些函数用法 这里有swap,key_comp,value_comp,get_allocator等函数,感觉到这些函数在编程用的不是很多,略过不表,有兴趣的话可以自个研究 9.       排序 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 <map> #include <string> Using namespace std; Typedef struct tagStudentInfo {        Int      nID;        String   strName; }StudentInfo, *PStudentInfo;  //学生信息   Int main() {     int nSize;        //用学生信息映射分数        map<StudentInfo, int>mapStudent;     map<StudentInfo, int>::iterator iter;        StudentInfo studentInfo;        studentInfo.nID = 1;        studentInfo.strName = “student_one”;        mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 90));        studentInfo.nID = 2;        studentInfo.strName = “student_two”; mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 80));   for (iter=mapStudent.begin(); iter!=mapStudent.end(); iter++)     cout<<iter->first.nID<<endl<<iter->first.strName<<endl<<iter->second<<endl;   } 以上程序是无法编译通过的,只要重载小于号,就OK了,如下: 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 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 <map> #include <string> Using namespace std; Typedef struct tagStudentInfo {        Int      nID;        String   strName; }StudentInfo, *PStudentInfo;  //学生信息   Classs 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        Map<StudentInfo, int, sort>mapStudent;        StudentInfo studentInfo;        studentInfo.nID = 1;        studentInfo.strName = “student_one”;        mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 90));        studentInfo.nID = 2;        studentInfo.strName = “student_two”; mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 80)); } 10.   另外 由于STL是一个统一的整体,map的很多用法都和STL中其它的东西结合在一起,比如在排序上,这里默认用的是小于号,即less<>,如果要从大到小排序呢,这里涉及到的东西很多,在此无法一一加以说明。 还要说明的是,map中由于它内部有序,由红黑树保证,因此很多函数执行的时间复杂度都是log2N的,如果用map函数可以实现的功能,而STL  Algorithm也可以完成该功能,建议用map自带函数,效率高一些。 下面说下,map在空间上的特性,否则,估计你用起来会有时候表现的比较郁闷,由于map的每个数据对应红黑树上的一个节点,这个节点在不保存你的数据时,是占用16个字节的,一个父节点指针,左右孩子指针,还有一个枚举值(标示红黑的,相当于平衡二叉树中的平衡因子),我想大家应该知道,这些地方很费内存了吧,不说了……

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