C++ map&set

目录

相关知识介绍：

一、set

1、set的介绍

2、set的使用

1. set的模板参数列表

2. set的构造

3. set的迭代器

4. set的容量

5. set修改操作

6. 举例演示

二、multiset

1、multiset的介绍

2、multiset的使用

三、map

1、map的介绍?

2、map的使用

1.?map的模板参数说明

2.?map的构造

3.?map的迭代器

4.?map的容量与元素访问

5.?map中元素的修改

6. make_pair

7. operator[ ]详解?

【总结】

四、multimap

1、multimap的介绍?

2、multimap的使用

相关知识介绍：

1、关联式容器：

?在STL中，我们已经接触过一些容器，如vector、list、deque、forward_list（C++11）等，这些容器被称为序列式容器，因为它们底层使用线性序列的数据结构来存储元素本身。

而关联式容器也是用来存储数据的，但与序列式容器不同的是，关联式容器中存储的是键值对（key-value pairs），在数据检索时比序列式容器更高效。

2、键值对：

键值对用于表示具有一一对应关系的结构，通常包含两个成员变量：key和value。其中，key代表键值，value表示与key对应的信息。例如，如果要建立一个英汉互译的字典，字典中会有英文单词与其对应的中文含义，而且英文单词与中文含义之间是一一对应的关系，即通过英文单词可以在字典中找到对应的中文含义。

在SGI-STL中，键值对的定义如下：

template <class T1, class T2>
struct pair {
    typedef T1 first_type;
    typedef T2 second_type;
    T1 first;
    T2 second;
    pair() : first(T1()), second(T2()) {}
    pair(const T1& a, const T2& b) : first(a), second(b) {}
};

3、树形结构的关联式容器：

根据不同的应用场景，STL实现了两种不同结构的关联式容器：树形结构和哈希结构。树形结构的关联式容器主要有四种：map、set、multimap、multiset。这四种容器共同的特点是使用平衡搜索树（红黑树）作为底层数据结构，容器中的元素是有序的序列。下面逐一介绍每个容器。

void test_set1()
{
	set<int> s1;
	s1.insert(3);
	s1.insert(1);
	s1.insert(4);
	s1.insert(2);
	s1.insert(1);
	s1.insert(2);

	set<int>::iterator it1 = s1.begin();
	while (it1 != s1.end()) {
		//搜索树不允许修改key，可能会破坏搜索的规则
			//*it1 += 1;
		cout << *it1 << " ";
		++it1;
	}
	cout << endl;

	// 范围for
	for (auto e : s1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test_set2()
{
	set<int> s1;
	s1.insert(3);
	s1.insert(1);
	s1.insert(4);
	s1.insert(2);
	s1.insert(1);
	s1.insert(2);

	int x;
    cout << "请输入想要查找的值";
	while (cin >> x) {
		/*auto ret = s1.find(x);
		if (ret != s1.end()) {
			cout << "在" << endl;
		}
		else{
			cout << "不在" << endl;
		}*/

		if (s1.count(x)) {
			cout << "在" << endl;
		}
		else
		{
			cout << "不在" << endl;
		}
	}
}

void test_set3()
{
	multiset<int> s1;
	s1.insert(3);
	s1.insert(1);
	s1.insert(4);
	s1.insert(2);
	s1.insert(1);
	s1.insert(1);
	s1.insert(1);
	s1.insert(2);

	multiset<int>::iterator it1 = s1.begin();
	while (it1 != s1.end()) {
		cout << *it1;
		++it1;
	}
	cout << endl;
    // 多个key，find中序的第一个key
	auto ret = s1.find(1);
	while (ret != s1.end() && *ret == 1)
	{
		cout << *ret << " ";
		++ret;
	}
	cout << endl;
	
	cout << s1.count(1) << endl;
	cout << s1.count(2) << endl;
}

1.?map是关联容器，它按照特定的次序(按照key来比较)存储由键值key和值value组合而成的元?素。

2. 在map中，键值key通常用于排序和惟一地标识元素，而值value中存储与此键值key关联的?内容。键值key和值value的类型可能不同，并且在map的内部，key与value通过成员类型???value_type绑定在一起，为其取别名称为pair: typedef?pair<const?key, T> value_type;

3. 在内部， ?map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。

4.?map中通过键值访问单个元素的速度通常比unordered_map容器慢，但map允许根据顺序?对元素进行直接迭代(即对map中的元素进行迭代时，可以得到一个有序的序列)。

5.?map支持下标访问符，即在[]中放入key，就可以找到与key对应的value。

6.?map通常被实现为二叉搜索树(更准确的说：平衡二叉搜索树(红黑树))。

2、map的使用

1.?map的模板参数说明

key: 键值对中key的类型

T： 键值对中value的类型

Compare: 比较器的类型，??map中的元素是按照key来比较的，缺省情况下按照小于来比较，?一般情况下(内置类型元素)该参数不需要传递，如果无法比较时(自定义类型)，需要用户?自己显式传递比较规则(一般情况下按照函数指针或者仿函数来传递)

Alloc：通过空间配置器来申请底层空间，不需要用户传递，除非用户不想使用标准库提供的?空间配置器

注意：在使用map时，需要包含头文件。

2.?map的构造

6. make_pair

• 构造一个对象，其第一个元素设置为 ，第二个元素设置为 。
• 模板类型可以从传递给 的参数中隐式推导出来。
• 对象可以从包含不同类型的其他对象构造，前提是这些类型的类型是隐式可转换的。pairxymake_pairpairpair?

可以使用make_pair代替pair自动推导参数类型：

void test_map1()
{
	map<string, string> dict;
	//dict.insert(pair<string, string>("sort", "排序"));
	dict.insert(make_pair("sort", "排序"));
	dict.insert(make_pair("string", "字符串"));
	dict.insert(make_pair("count", "计数"));

	//map<string, string>::iterator dit = dict.begin();
	auto dit = dict.begin();
	while (dit != dict.end())
	{
		cout << (*dit).first << ":" << (*dit).second << endl;
		++dit;
	}
	cout << endl;
}

7. operator[ ]详解?

?

• 如果k与容器中某个元素的键匹配，则该函数返回对其映射值的引用。(bool判断是否匹配)
• 如果k与容器中任何元素的键不匹配，则该函数用该键插入一个新元素，并返回对其映射值的引用。注意，这总是将容器的大小增加1，即使没有将映射值赋给元素(元素是使用其默认构造函数构造的)。
• 类似的成员函数map::at在具有键的元素存在时具有相同的行为，但在不存在时抛出异常。
• 对这个函数的调用(*((this->insert(make_pair(k,mapped_type()))).first)).second。

void test_map2()
{
	map<string, string> dict;
	//dict.insert(pair<string, string>("sort", "排序"));
	dict.insert(make_pair("sort", "排序"));
	dict.insert(make_pair("string", "字符串"));
	dict.insert(make_pair("count", "计数"));
	dict.insert(make_pair("string", "(字符串)")); // 插入失败

	dict["left"];			// 插入
	dict["right"] = "右边"; // 插入+修改
	dict["string"] = "(字符串)"; // 修改
	cout << dict["string"] << endl; // 查找
	cout << dict["string"] << endl; // 查找


	//map<string, string>::iterator dit = dict.begin();
	auto dit = dict.begin();
	while (dit != dict.end())
	{
		//cout << (*dit).first << ":" << (*dit).second << endl;
		cout << dit->first << ":" << dit->second << endl;

		++dit;
	}
	cout << endl;
}

使用[ ]代替find实现统计出现次数

void test_map3()
{
	string arr[] = { "西瓜", "西瓜", "苹果", "西瓜", "苹果", "苹果", "西瓜", "苹果", "香蕉", "苹果", "香蕉", "梨" };
	map<string, int> countMap;
	//for (auto& e : arr)
	//{
	//	auto ret = countMap.find(e);
	//	if (ret == countMap.end())
	//	{
	//		countMap.insert(make_pair(e, 1));
	//	}
	//	else
	//	{
	//		ret->second++;
	//	}
	//}

	for (auto& e : arr)
	{
		countMap[e]++;
	}

	for (auto& kv : countMap)
	{
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
	}
}

四、multimap

1、multimap的介绍?

multimap文档介绍

1.?Multimaps是关联式容器，它按照特定的顺序，存储由key和value映射成的键值<key,?value>，其中多个键值对之间的key是可以重复的。

2. 在multimap中，通常按照key排序和惟一地标识元素，而映射的value存储与key关联的内容。key和value的类型可能不同，通过multimap内部的成员类型value_type组合在一起，value_type是组合key和value的键值对:?typedef?pair<const?Key,?T>?value_type;

3. 在内部，multimap中的元素总是通过其内部比较对象，按照指定的特定严格弱排序标准对?key进行排序的。

4.?multimap通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multimap容器慢，但是使用迭代器直接遍历multimap中的元素可以得到关于key有序的序列。

5.?multimap在底层用二叉搜索树(红黑树)来实现。

注意：?multimap和map的唯一不同就是： ?map中的key是唯一的，而multimap中key是可以重复的。

2、multimap的使用

multimap中的接口可以参考map，功能都是类似的。

注意：

1.?multimap中的key是可以重复的。

2.?multimap中的元素默认将key按照小于来比较。

3.?multimap中没有重载operator[]操作。

4. 使用时与map包含的头文件相同。

int main()
{
	map<string, string> dict;
	//dict.insert(pair<string, string>("sort", "排序"));
	dict.insert(make_pair("sort", "排序"));
	dict.insert(make_pair("string", "字符串"));
	dict.insert(make_pair("count", "计数"));
	dict.insert(make_pair("string", "(字符串)")); // 插入失败

	for (auto& kv : dict)
	{
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
	}
	cout << endl;

	multimap<string, string> mdict;
	//dict.insert(pair<string, string>("sort", "排序"));
	mdict.insert(make_pair("sort", "排序"));
	mdict.insert(make_pair("string", "字符串"));
	mdict.insert(make_pair("count", "计数"));
	mdict.insert(make_pair("string", "(字符串)")); // 插入失败
	mdict.insert(make_pair("string", "字符串"));

	for (auto& kv : mdict)
	{
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
	}

	return 0;
}