STL常用容器-pair对组&map/multimap容器

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作者
猴君
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pair对组创建

功能描述:

成对出现的数据,利用对组可以返回两个数据;

pair中第一个元素为key(键值),起到索引的作用,第二个元素是value值(实际值)

两种创建方式:

pair<type, type> p(value1, value2);

pair<type, type> p = make_pair(value1, value2);

#include <iostream> #include <map> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std;  // 对组创建使用 void test01() { 	// 利用构造函数直接创建对组 	pair<string, int> p1("tom", 20); 	pair<string, int>p2 = make_pair("jerry", 21);  	// 访问对组中的key值和value值 	cout << p1.first << ":" << p1.second << endl; 	cout << p2.first << ":" << p2.second << endl; }

map基本概念

特点:

map中所有的元素都是对组pair

pair中第一个元素为key(键值),起到索引作用,第二个元素为value(实值)

所有的元素都会根据key值来进行自动排序

map存出结构和set一样的都是基于红黑树的,所以map不能修改key值,但是可以修改value值

可以使用map[key]来获取key值对应的value值,at(key)也能获取

不支持随机存取,因为不是连续的物理空间,所以迭代器不能进行算术运算,只能进行++或者--

本质:

map/multimap属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现。

优点:

可以根据key值快速找到value值

map和multimap区别:

map不允许容器中有重复key值元素

multimap允许容器中有重复key值元素

map的常用函数

map构造和赋值

功能描述:对map容器进行构造和赋值操作

构造:

map<T1, T2> mp; // 默认构造

map(const map&mp) // 拷贝构造

map<T1,T2, 仿函数> mp; // 仿函数来制定排序规则,默认是以key值为准进行升序排序

赋值:

map& operator=(const map&mp); //重载等号操作符

取值:

可以用map[key]的方式获取key对应的value值, at(key)也可以

// 声明一个通用的打印函数 需要使用C++11新特性实现 template<class T1, class T2> void printMap(map<T1, T2>& m) { 	for (auto p : m) 	{ 		cout << p.first << ":" << p.second << endl; 	} }  void test02() { 	// 创建一个新的map容器 	map<int, int> m; 	m.insert(pair<int, int>(1, 10)); 	m.insert(pair<int, int>(2, 20)); 	m.insert(pair<int, int>(3, 30)); 	m.insert(pair<int, int>(4, 40)); 	//printMap(m);  	// 拷贝构造 	map<int, int> m1(m); 	//printMap(m1);  	//赋值 	map<int, int> m2; 	m2 = m1; 	//printMap(m2);  	// 插入元素 	m.insert(make_pair(5, 50)); 	m[6] = 60; 	//printMap(m);  	// 取值 	cout << "key = 3:" << m[3] << endl; 	cout << "key = 3:" << m.at(3) << endl; 	m[3] = 300; 	//printMap(m);  	// 删除元素 	m.erase(m.begin()); 	printMap(m); 	m.erase(m.begin(), ++m.begin()); 	printMap(m); 	 	m.erase(6); 	printMap(m); }

总结:

map中所有元素都是成对出现,插入数据时候要使用对组。

map插入和删除

功能描述: map容器进行插入数据和删除数据

函数原型:

insert(elem); // 在容器中插入元素,返回插入元素的迭代器

map[key] // key存在时是修改value,如果不存在是添加key和value(不建议)

clear() // 清空容器

erase(pos) // 删除pos迭代器所指的元素,返回下一个元素的迭代器

erase(beg,end) // 删除区间[beg,end)中的元素,返回下一个元素的迭代器

erase(key); // 删除容器中值为key的元素

void printMap(map<int,int>&m) { for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) { cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl; } cout << endl; } void test01() {  //插入 map<int, int> m;  //第一种插入方式 m.insert(pair<int, int>(1, 10));  //第二种插入方式 m.insert(make_pair(2, 20));  //第三种插入方式 m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));  //第四种插入方式 m[4] = 40; printMap(m);  //删除 m.erase(m.begin()); printMap(m); m.erase(3); printMap(m);  //清空 m.erase(m.begin(),m.end()); m.clear(); printMap(m);  } 

总结:

map插入方式很多,记住其一即可

插入 --- insert

删除 --- erase

清空 --- clear

迭代器失效的问题

map和multimap只有在删除当前的iterator的时候才会失效,只要在erase时,更新迭代器即可,插入和删除不会对其他节点造成影响

插入操作不会导致任何迭代器失效

// 迭代器失效 // 只有删除会导致迭代器失效,需要更新,插入数据的时候并不会引起迭代器失效 void test03() { 	map<int, int> m; 	m.insert(pair<int, int>(1, 10)); 	m.insert(pair<int, int>(2, 20)); 	m.insert(pair<int, int>(3, 30));  	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) 	{ 		if ((*it).first == 2) 		{ 			it = m.erase(it); 		} 	} 	printMap(m); }

map的大小和交换

功能描述: 统计map容器大小以及交换map容器

函数原型:

size() // 返回容器中元素的个数

empty() // 判断容器是否为空

swap(st) // 交换两个集合容器

void printMap(map<int,int>&m) {     for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {     cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl; }     cout << endl; }  void test01() { map<int, int>m; m.insert(pair<int, int>(1, 10)); m.insert(pair<int, int>(2, 20)); m.insert(pair<int, int>(3, 30)); if (m.empty()) { cout << "m为空" << endl; } else { cout << "m不为空" << endl; cout << "m的大小为: " << m.size() << endl; } }  //交换 void test02() { map<int, int>m; m.insert(pair<int, int>(1, 10)); m.insert(pair<int, int>(2, 20)); m.insert(pair<int, int>(3, 30));  map<int, int>m2; m2.insert(pair<int, int>(4, 100)); m2.insert(pair<int, int>(5, 200)); m2.insert(pair<int, int>(6, 300));  cout << "交换前" << endl;  printMap(m); printMap(m2);  cout << "交换后" << endl;  m.swap(m2);  printMap(m); printMap(m2); }

总结:

统计大小 --- size

判断是否为空 --- empty

交换容器 --- swap

map的查找和统计

功能描述: 对map容器进行查找数据以及统计数据

函数原型:

find(key); // 查找key是否存在,如果存在就返回该键的元素的迭代器,如果不存在就返回map.end();

count(key); // 查找容器中有多少个key元素个数,对于map而言只能是0或者是1

//查找和统计 void test01() { map<int, int>m; m.insert(pair<int, int>(1, 10)); m.insert(pair<int, int>(2, 20)); m.insert(pair<int, int>(3, 30)); //查找 map<int, int>::iterator pos = m.find(3); if (pos != m.end()) { cout << "找到了元素 key = " << (*pos).first << " value = " << (*pos).second << endl; } else { cout << "未找到元素" << endl; } //统计 int num = m.count(3); cout << "num = " << num << endl; }

总结:

查找 --- find (返回的是迭代器)

统计 --- count (对于map,结果为0或者1)

map容器根据key来排序

功能描述:map容器默认排序规则为 按照key值进行 从小到大排序

主要技术点:

利用仿函数可以指定map容器的排序规则

对于自定义类型,map必须指定排序规则,同set容器

// 利用仿函数改变默认排序规则 class myCompare { public: 	// 在类中重载()运算符 	bool operator()(int v1, int v2) const // 和set规则一致 	{ 		return v1 > v2; 	} };  void test06() { 	map<int, int, myCompare> m; 	m.insert(pair<int, int>(1, 10)); 	m.insert(pair<int, int>(2, 20)); 	m.insert(pair<int, int>(3, 30));  	for (auto p : m) 	{ 		cout << p.first << ":" << p.second << endl; 	} }  // map容器根据value值来进行排序 // 根据value值来排序,通过vector容器,将map容器转化为vector,然后利用排序算法sort来实现 bool paiSort(pair<string, int> &p1, pair<string, int> &p2) { 	return p1.second > p2.second; // 根据年龄进行排序 }  void test07() { 	map<string, int> mp; 	mp.insert(make_pair("tom", 18)); 	mp.insert(make_pair("jerry", 8)); 	mp.insert(make_pair("dijia", 12)); 	printMap(mp); 	 	// 使用vector来对value值进行排序,需要将map中所有的对组放到vector中 	vector<pair<string, int>> v(mp.begin(), mp.end()); 	// 利用算法sort来对vector中的元素排序 	sort(v.begin(), v.end(), paiSort);  	for (auto p : v) 	{ 		cout << p.first << ":" << p.second << endl; 	} }

总结:

利用仿函数可以指定map容器的排序规则

对于自定义数据类型,map必须要指定排序规则,同set容器

修改multimap中相同的key键对应的某个value值

// multimap中key值可以重复,那么如果直接用[]来修改value值会有问题  void test05() { 	multimap<string, int> mp; 	mp.insert(make_pair("tom", 20)); 	mp.insert(make_pair("tom", 10)); 	mp.insert(make_pair("lucy", 18)); 	mp.insert(make_pair("jerry", 25)); 	mp.insert(make_pair("jerry", 8)); 	mp.insert(make_pair("tom", 40));  	for (auto ele : mp) 	{ 		cout << ele.first << ":" << ele.second << endl; 	}  	// 既然key有可能出现重复的情况,那么就可以通过find()和count()来获取有多少相同的key,然后再去选择修改哪一个key 	int mCount = mp.count("tom"); // 先查找有几个tom 	multimap<string, int>::iterator pos = mp.find("tom"); // 找到第一个tom 	for (int i = 0; i < mCount; i++) 	{ 		cout << pos->first << ":" << pos->second << endl; 		pos++; 	} 	 }   // 修改multimap中相同的key键对应的某个value值 void test03() { 	multimap<string, int> mp; 	mp.insert(make_pair("tom", 18)); 	mp.insert(make_pair("dijia", 18)); 	mp.insert(make_pair("tom", 28)); 	mp.insert(make_pair("tom", 38));  	// equal_range()  返回pair对象,其中first和second成员会全部转化为迭代器 	// 所以可以进行遍历,遍历时通过second的值来进行判断, 符合条件的直接修改当前迭代器对应的second值 	auto range = mp.equal_range("tom"); 	for (auto it = range.first; it != range.second; it++) 	{ 		// 找到要修改的tom对应的28.,改为100即可 		if (it->second == 28) 		{ 			it->second = 100; 		} 	}  	for (auto it = range.first; it != range.second; it++) 	{ 		cout << it->first << " : " << it->second << endl; 	} }

map的练习

#include <iostream> #include <set> #include<map> using namespace std;  // 求交集 // 输入s1 = {1,3,6,9}  s2 = {1,2,6,11}; // 输出 {1,6}  set<int> checkSame(set<int>& s1, set<int>& s2) { 	set<int> st; 	// 遍历集合,判断第一个集合中的数字是否在第二个结合中出现 	for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) 	{ 		if (s2.find(*it) != s2.end()) 		{ 			st.insert(*it); 		} 	} 	return st; }   void test01() { 	set<int> s1 = { 1,3,6,9 }, s2 = { 1,2,6,11 }; 	set<int> res = checkSame(s1, s2); 	for (auto ele : res) 	{ 		cout << ele << " "; 	} 	cout << endl; }   // map存储两种类型的数据,string用户名, User是用户对象,name,pwd // 查找用户是否存在,如果不存在就新增用户,并且密码初始化为8888, 如果用户存在就将密码直接初始化为8888  // 创建User对象 class User { public: 	string name; 	string pwd; 	User(string name, string pwd) :name(name), pwd(pwd) {} };  void resetPwd(map<string, User>& muser, string username) { 	map<string, User>::iterator pos = muser.find(username); 	if (pos == muser.end()) //没有找到 	{ 		User u(username, "8888"); 		muser.insert(make_pair(username, u)); 	} 	else 	{ 		(*pos).second.pwd = "8888"; 	} }  void test02() { 	User u1("tom", "1111"), u2("jerry", "2222"), u3("lucy", "3333"); 	map<string, User> mp; 	mp.insert(make_pair("tom", u1)); 	mp.insert(make_pair("jerry", u2)); 	mp.insert(make_pair("lucy", u3));  	resetPwd(mp, "lucy"); // lucy已经存在就直接重置密码 	resetPwd(mp, "dijia"); // dijia不存在就新增迪迦用户,并且初始化密码为8888  	for (auto ele : mp) 	{ 		cout << ele.first << " : " << ele.second.pwd << endl; 	} }