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C++中关于map用法的知识详解
2018-06-08 15:21:01         来源:Torres_10的博客  
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映射和多重映射基于某一类型Key的键集的存在,提供对T类型的数据进行快速和高效的检索。对map而言,键只是指存储在容器中的某一成员。Map不支持副本键,multimap支持副本键。Map和multimap对象包涵了键和各个键有关的值,键和值的数据类型是不相同的,这与set不同。set中的key和value是Key类型的,而map中的key和value是一个pair结构中的两个分量。

1.map介绍

使用map得包含map类所在的头文件: 

#include <map> //注意,STL头文件没有扩展名.h

1.1 map的构造

Template<class T1, class T2>

map(); // 默认构造函数

map(const map& m) // 拷贝构造函数

map(iterator begin, iterator end ); //区间构造函数

map(iterator begin, iterator end, const traits& _compare) //带比较谓词的构造函数

map(iterator begin, iterator end, const traits& _compare, const allocator& all) //带分配器

1.2 map定义

1.2.1map的基本定义

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<int, string> 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<int, CString> UDT_MAP_INT_CSTRING;

UDT_MAP_INT_CSTRING enumMap; //后面会依此例说明

1.2.2 map的嵌套定义

map<sring,map<string,long> > //注意:最后两个>之间有个空格

map支持下标运算符operator[],用访问普通数组的方式来访问map;不过下标为map的键,在multimap中一个键可以对应多个不同的值。

2.map的方法

2.1 在map中插入元素

三种插入方式:

2.1.1用insert方法插入pair对象:

 enumMap.insert(pair<int, Cstring>(1, “One”));

2.1.2 用insert方法插入value_type对象:

 enumMap.insert(map<int, Cstring>::value_type (1, “One”));

2.1.3 用数组方式插入值:

 enumMap[1] = "One";

enumMap[2] = "Two";

......

这样非常直观,但存在一个性能的问题。插入2时,先在enumMap中查找主键为2的项,没发现,然后将一个新的对象插入enumMap,键是2,值是一个空字符串,插入完成后,将字符串赋为"Two"; 该方法会将每个值都赋为缺省值,然后再赋为显示的值,如果元素是类对象,则开销比较大。用前两种方法可以避免开销。

2.2 查找并获取map中元素

2.2.1下标操作符给出了获得一个值的最简单方法:

CString tmp = enumMap[2];

但是,只有当map中有这个键的实例时才对,否则会自动插入一个实例,值为初始化值。

2.2.2我们可以使用find()和count()方法来发现一个键是否存在

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.

int nFindKey = 2; //要查找的Key

//定义一个条目变量(实际是指针)

UDT_MAP_INT_CSTRING::iterator it= enumMap.find(nFindKey);

if(it == enumMap.end()) {

cout<<"没找到"<<endl;

}

else {

cout<<"找到了"<<endl;

}

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 关键字(key)

iterator->second 存储的数据(value)

2.3 从map中删除元素

2.3.1移除某个map中某个条目用erase()

该成员方法的定义如下:

1.iterator erase(iterator it); //通过一个条目对象删除

2.iterator erase(iterator first, iterator last); //删除一个范围

3.size_type erase(const Key& key); //通过关键字删除

2.3.2清除所有的元素clear()

clear()就相当于 enumMap.erase(enumMap.begin(), enumMap.end());

2.4 map中swap的用法

map中的swap不是一个容器中的元素交换,而是两个容器交换;

For example:

#include <map>

#include <iostream>

using namespace std;

int main( )

{

map <int, int> m1, m2, m3;

map <int, int>::iterator m1_Iter;

m1.insert ( pair <int, int> ( 1, 10 ) );

m1.insert ( pair <int, int> ( 2, 20 ) );

m1.insert ( pair <int, int> ( 3, 30 ) );

m2.insert ( pair <int, int> ( 10, 100 ) );

m2.insert ( pair <int, int> ( 20, 200 ) );

m3.insert ( pair <int, int> ( 30, 300 ) );

cout << "The original map m1 is:";

for ( m1_Iter = m1.begin( ); m1_Iter != m1.end( ); m1_Iter++ )

cout << " " << m1_Iter->second;

cout << "." << endl;

// This is the member function version of swap

//m2 is said to be the argument map; m1 the target map

m1.swap( m2 );

cout << "After swapping with m2, map m1 is:";

for ( m1_Iter = m1.begin( ); m1_Iter != m1.end( ); m1_Iter++ )

cout << " " << m1_Iter -> second;

cout << "." << endl;

cout << "After swapping with m2, map m2 is:";

for ( m1_Iter = m2.begin( ); m1_Iter != m2.end( ); m1_Iter++ )

cout << " " << m1_Iter -> second;

cout << "." << endl;

// This is the specialized template version of swap

swap( m1, m3 );

cout << "After swapping with m3, map m1 is:";

for ( m1_Iter = m1.begin( ); m1_Iter != m1.end( ); m1_Iter++ )

cout << " " << m1_Iter -> second;

cout << "." << endl;

}

2.5 map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:

For example:

#include <map>

#include <iostream>

using namespace std;

int main( )

{

map <int, int> m1;

map <int, int>::iterator m1_Iter;

m1.insert ( pair <int, int> ( 1, 20 ) );

m1.insert ( pair <int, int> ( 4, 40 ) );

m1.insert ( pair <int, int> ( 3, 60 ) );

m1.insert ( pair <int, int> ( 2, 50 ) );

m1.insert ( pair <int, int> ( 6, 40 ) );

m1.insert ( pair <int, int> ( 7, 30 ) );

cout << "The original map m1 is:"<<endl;

for ( m1_Iter = m1.begin( ); m1_Iter != m1.end( ); m1_Iter++ )

cout << m1_Iter->first<<" "<<m1_Iter->second<<endl;

}

The original map m1 is:

1 20

2 50

3 60

4 40

6 40

7 30

请按任意键继续. . .

2.6 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true

end() 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

3.例子

#include <iostream>

#include <map>

using namespace std;

int main(void)

{

map<char,int,less<char> > map1;

map<char,int,less<char> >::iterator mapIter;

//char 是键的类型,int是值的类型

//下面是初始化,与数组类似

//也可以用map1.insert(map<char,int,less<char> >::value_type('c',3));

map1['c']=3;

map1['d']=4;

map1['a']=1;

map1['b']=2;

for(mapIter=map1.begin();mapIter!=map1.end();++mapIter)

cout<<" "<<(*mapIter).first<<": "<<(*mapIter).second;

//first对应定义中的char键,second对应定义中的int值

//检索对应于d键的值是这样做的:

map<char,int,less<char> >::const_iterator ptr;

ptr=map1.find('d');

cout<<''\n''<<" "<<(*ptr).first<<" 键对应于值:"<<(*ptr).second;

cin.get();

return 0;

}

从以上例程中,我们可以看到map对象的行为和一般数组的行为类似。Map允许两个或多个值使用比较操作符。下面我们再看看multimap:

#include <iostream>

#include <map>

#include <string>

using namespace std;

int main(void)

{

multimap<string,string,less<string> >mulmap;

multimap<string,string,less<string> >::iterator p;

//初始化多重映射mulmap:

typedef multimap<string,string,less<string> >::value_type vt;

typedef string s;

mulmap.insert(vt(s("Tom "),s("is a student")));

mulmap.insert(vt(s("Tom "),s("is a boy")));

mulmap.insert(vt(s("Tom "),s("is a bad boy of blue!")));

mulmap.insert(vt(s("Jerry "),s("is a student")));

mulmap.insert(vt(s("Jerry "),s("is a beatutiful girl")));

mulmap.insert(vt(s("DJ "),s("is a student")));

//输出初始化以后的多重映射mulmap:

for(p=mulmap.begin();p!=mulmap.end();++p)

cout<<(*p).first<<(*p).second<<endl;

//检索并输出Jerry键所对应的所有的值

cout<<"find Jerry :"<<endl;

p=mulmap.find(s("Jerry "));

while((*p).first=="Jerry ")

{

cout<<(*p).first<<(*p).second<<endl;

++p;

}

cin.get();

return 0;

}

在map中是不允许一个键对应多个值的,在multimap中,不支持operator[],也就是说不支持map中允许的下标操作。

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