C++中关于map用法的知识详解
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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