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C++基础：C++标准库之map简介

2024-07-05 03:51:44   224人阅读

1、综述

Map是C++STL中众多的Container（容器）之一，与python的字典略类似，Map作为一个关联容器，将key与value相互关联，其中key为关键字，是不可更改的，而value是key值的相对应值。Map所提供的一对一的数据映射关系，在很多时候可以提供编程的极大便利。

Map内部通过自建红黑树（一种非严格意义上的平衡二叉树）实现，可以对数据自动排序，因而在map内部的所有数据是有序存放的。Map具有的一大特点是增加和删除节点对迭代器的影响很小，除了那个操作节点，对其他的节点都没有什么影响。

Map具有如下的功能特点：

  • 自动建立Key － value的对应。key 和 value可以是任意你需要的类型。

  • 根据key值快速查找记录，查找的复杂度基本是Log(N)，如果有1000个记录，最多查找10次，1,000,000个记录，最多查找20次。

  • 快速插入Key - Value 记录。

  • 快速删除记录

  • 根据Key 修改value记录。

  • 遍历所有记录。

2、map的常见操作

首先，在使用map之前需包含头文件#include<map>，下面简要介绍map的常见操作，详细信息可参见http://www.cplusplus.com/reference/map/map/。

（1）构造函数：

map<int,string> Mymap; 
map<int,string> Mymap2 (Mymap.begin(),Mymap.end());
map<int,string> Mymap3 (Mymap2);
示例中int是key的类型，string是value的类型，可以为其他类型，如map<char,float> Mymap4; 

（2）插入数据：有几种方式，下面举三类例子。

Mymap[1] = "one"; //方式1
Mymap.insert(map<int,string>::value_type(11,"oneone"));//方式2
Mymap.insert(pair<int ,string>(111,"oneoneone"));//方式3
其中方式1简单直观，然而却并不值得提倡，因其性能并不好。在插入key = 1的value=http://www.mamicode.com/“one”时，需要首先在Mymap，查找主键1是否已经存在，若不存在，则将一个新的对象插入Mymap，其key为1，但value是一个空字符串，插入完成后，将value赋为"one"; 该方法会首先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。而另外的方法则有效避免了这一问题。

（3）查找元素：

利用find()方法，find()函数返回一个迭代器指向键值为key的元素，如果没找到就返回指向map尾部的迭代器。

map<int ,string>::iterator itr;
itr = Mymap.find(1);
if(itr!=Mymap.end())//如找不到，返回Mymap.end()
{
    cout<<"找到key为1的项:"<<endl;
    cout<< itr->first <<" "<<itr->second<<endl;//可以打印该项的key和value
}
else
    cout<<"找不到key为1的项！"<<endl;


（4）删除元素：

采用erase()方法实现：

itr = Mymap.find(1);
if(itr!=Mymap.end())
{
    Mymap.erase(itr);//通过迭代器对象删除
    //Mymap.erase(1);//也可以通过主键删除
}

erase()也可以删除一个范围如： 
Mymap.erase(Mymap.begin(),Mymap.end());//相当于Mymap.clear(),可以清除整个map的内容

（5）swap()方法：

要注意的是，在map中swap()方法进行的是对于两个map的交换，而非对map内两个元素的交换。形如:

Mymap.swap(Mymap2);//交换两个map

（6）size()方法：

返回map的大小，即元素的个数。

（7）empty()方法

判断map是否为空，若map为空，则返回true。

（8）begin()方法：

返回指向map头部的迭代器

（9）end()方法：

返回指向map尾部的迭代器

（10）count() 方法：

返回指定元素出现的次数

3、常见操作程序实例

贴上一个简单的程序集运行结果，以便于更好的理解。

//测试map用法
#include<map>
#include<string>
#include<iostream>
using namespace std;

void test_map()
{
    map<int ,string > Mymap;//key为int型，value为string型
    map<int ,string > Mymap2;
    pair<int ,string> Mypair;
    Mypair.first = 1;
    Mypair.second = "one";
    Mymap.insert(Mypair);//添加数据方式1
    Mymap.insert(map<int,string>::value_type(11,"oneone"));//添加数据方式二
    Mymap2[2] = "two"; //添加数据方法三，效率较差，不提倡
    Mymap2[22] = "twotwo";
    Mymap2.insert(pair<int ,string>(222,"twotwotwo"));
    map<int ,string>::iterator itr;//迭代器

    cout<<"Mymap中的内容为："<<endl;
    for(itr = Mymap.begin();itr!=Mymap.end();itr++)//元素遍历
    {
        cout<< itr->first <<" " << itr->second<<endl;
    }
    cout<<"Mymap2中的内容为："<<endl;
    for(itr = Mymap2.begin();itr!=Mymap2.end();itr++)
    {
        cout<< itr->first <<" " << itr->second<<endl;
    }

    /////元素查找
    itr = Mymap.find(11);//查找map中某key对应的元素是否存在
    if(itr!=Mymap.end())//如找不到，返回Mymap.end()
    {
        cout<<"\n找到key为11的项:"<<endl;
        cout<< itr->first <<" "<<itr->second<<endl;
        itr->second = "oneoneone";
        cout<<"该项value修改为："<<Mymap[11]<<endl;
    }
    
    Mymap.swap(Mymap2);//注意：交换的是两个map
    cout<<"\n执行交换后："<<endl;
    cout<<"Mymap中的内容为："<<endl;
    for(itr = Mymap.begin();itr!=Mymap.end();itr++)
    {
        cout<< itr->first <<" " << itr->second<<endl;
    }
    cout<<"Mymap2中的内容为："<<endl;
    for(itr = Mymap2.begin();itr!=Mymap2.end();itr++)
    {
        cout<< itr->first <<" " << itr->second<<endl;
    }

    cout<<"\n删除Mymap2中key为1的项"<<endl;
    itr = Mymap2.find(1);
    if(itr!=Mymap2.end())
    {
        Mymap2.erase(itr);//
        //Mymap2.erase(1);//按key删除，以上面的操作效果等效
    }
    cout<<"删除后Mymap2中的内容为："<<endl;
    for(itr = Mymap2.begin();itr!=Mymap2.end();itr++)
    {
        cout<< itr->first <<" " << itr->second<<endl;
    }
    if(!Mymap.empty())
    {
        cout<<"\nMymap大小为："<<Mymap.size()<<endl;
        Mymap.clear();
        //Mymap.erase(Mymap.begin(),Mymap.end());//与clear()等效
        cout<<"clear()之后Mymap大小为："<<Mymap.size()<<endl;
    }
}

 


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