C++关联容器之map

1.map简介

　　map中的元素是关键字-值对：关键字起到索引的做用，值表示与索引相关的数据。咱们经常使用的字典就是很好的map的实例，单词做为索引，其中文含义表明其值。map类型一般被称为关联数组，其和数组很类似，只不过其下标不是整数而是关键

字，咱们经过关键字来查找值而不是位置。好比电话簿也是一个map的例子，姓名做为关键字其对应的值就为该人的电话号码。map类型定义在头文件map中。

注意：map是有序的且不容许重复关键字的关联容器！其有序的实现是依靠关键字类型中的"<"来实现的。

 

2.map的定义与初始化

　　2.1 建立空map

map<key_type,value_type> tempMap;//建立空map

　　2.2 列表初始化map

map<key_type,value_type> tempMap{
　　{key1,value1},
　　{key2,value2},
　　......}；

　　2.3 使用已有的map复制构造

map<key_type,value_type> tempMap(existMap);//注意关键字类型与值类型匹配

　  2.4  指定已有map的迭代器返回进行构造

map<key_type,value_type> tempMap(b,e);//b,e为已有map对象的迭代器范围

 

3.map的赋值操做

　　咱们能够将一个已有的map赋值给另外一个map：

map1=map2;

map也支持列表赋值：

map<key_type,value_type> tempMap={ 　　{key1,value1}, 　　{key2,value2}, 　　......};

 

4.关联容器额外的类型别名

　　除了以前的容器操做具备的类型，map有本身独特的类型别名：

类型别名	说明
key_type	关键字类型
mapped_type	关键字关联的类型
value_type	pair<const key_type,mapped_type>

举例

map<int ,string> myMap; myMap::value_type v1;//v1为pair<const int ,string>类型
myMap::key_type v2;//v2为int类型
myMap::mapped_type v3;//v3为string类型

 

5. 新的数据类型  pair类型

　　pair标准类型定义在头文件utility中，一个pair保存两个数据成员，pair是用来生成特定类型的模板，当建立一个pair对象时必需要提供两个类型名，

pair<string string> A;//保存两个string
pair<string ,size_t> B;//保存一个string，一个size_t
pair<int ,vector<int>> C;//保存一个int和vector<int>

上面的代码都是执行了默认构造函数来对数据成员进行初始化，咱们也能够初始化器：

pair<string,string> thePair{"Hello","World"};

pair的数据成员是public的，而且成员命名为first和second，咱们能够使用普通的成员访问符“.”来进行访问。

　　咱们能够在pair上的操做以下：

操做	说明
pair<T1,T2> P;	p的成员数据类型分别为T1，T2，并执行默认初始化
pair<T1,T2> p(v1,v2);	P的成员数据类型分别为T1，T2，而且使用v1,v2分别初始化
pair<T1,T2> p={v1,v2};	等价于上式
make_pair(v1,v2);	返回一个v1和v2初始化的pair，其类型由v1和v2推断而来
p.first	返回p的first成员
p.second	返回p的second成员
p1 relop p2	执行关系运算(>,<,<=,>=),利用数据类型中的关系运算
p1==p2	相等性判断，必须first和second同时知足要求
p1!=p2	不等于判断

 

5.1 建立使用pair对象的函数

pair<int ,string> do_something(vecotr<string> &v) { if(!v.empty()) { return {v.back().size(),v.back()}; } else { return pair<int ,string>(); } }

有些较早版本的编译器不支持花括号返回，那咱们能够先构造pair对象再返回

pair<int ,string> do_something(vecotr<string> &v) { if(!v.empty()) { return pair<int ,string>(v.back().size(),v.back());//也可以使用make_pair来生成pair对象
　　 } else { return pair<int ,string>(); } }

 

6.map的迭代器

　　当咱们对map的迭代器进行解引用的时候咱们获得的是value_type类型，也就是一个pair类型，要注意的是其first成员是const的，second成员是很是量成员，很明显咱们不能改变map关键字，但咱们能够改变关键字所关联的值，咱们能够使用迭代器来遍历咱们的map对象

auto map_iter=myMap.cbegin(); while(map_iter!=myMap.cend()) { cout<<"key: "<<map_iter->first<<"value: "<<map_iter->second<<endl; ++map_iter; } 

　　注意：因为map中的关键字是const，咱们通常不对map使用泛型算法！

 

7.向map添加元素

　　咱们使用insert对map进行元素添加操做，咱们必需要记住的一点就是map的元素是pair类型的，下面列举经常使用的insert方法：

myMap.insert({k1,v1}); myMap.insert(make_pair(k2,v2)); myMap.insert(pair<key_type,value_type>(k3,v3)); myMap.insert(map<key_type,value_type>::value_type(k4,v4));

下面列举其余的一些添加元素的方式：

操做	说明
c.insert(v)	v为value_type对象，返回一个pair包含一个迭代器和是否成功插入的bool值，关键词不存在才插入
c.emplace(args)	args用来构造元素，返回一个pair包含一个迭代器和是否成功插入的bool值，关键词不在才插入
c.insert(b,e)	b和e是迭代器，指定多个元素插入，返回void
c.insert(il)	il花括号列表形式，返回void
c.insert(p.v)	和insert(v)相似，p是迭代器，指定从哪里开始搜索新元素应该存储的位置,返回值为一个迭代器，指出具备给定关键字的元素
c.emplace(p,args)	和c.emplace(args)相似，p是迭代器，指定从哪里开始搜索新元素应该存储的位置,返回值为一个迭代器，指出具备给定关键字的元素

 7.1 检测insert的返回值

 　　添加单一元素的insert和emplace返回值一个pair，告诉咱们插入是否成功，pair的first是一个迭代器，指向具备给定关键字的元素，second是一个bool型，若是插入成功为true，不然为false。若是关键字已经在map中那么insert和emplace什么也不作。

 

8.删除元素

　　使用erase函数来执行map的删除操做：

操做	说明
c.erase(k)	删除c中关键词为k的元素，返回值为size_type类型，指出删除元素的数目，由于map中不容许重复，返回值为0或者1
c.erase(p)	从c中删除迭代器p指定的元素，p必须指向一个真实存在的元素，返回值指向p以后元素的迭代器，若是p指向c的微元素，那么将返回c.end()
c.erase(b,e)	删除迭代器对b和e所表示返回的元素，返回值迭代器e

　

9. map的下标操做

　　map提供了下标操做和at函数操做。咱们对map使用下标操做要注意下标是关键字，还要注意的是对不存在map中的关键字使用了下标操做，会添加一个具备该关键字的元素到map中。

操做	说明
c[k]	返回关键字为k的元素，若是k不在c中，添加一个关键字为k的元素，对其进行初始化
c.at(k)	访问关键字为k的元素，带参数检查，若是k不在c中，则返回out_of_range异常

9.1使用下标操做的返回值

　  当咱们对一个map进行下标操做的时候，会得到mapped_type对象，但当解引用map的迭代器时，会获得一个value_type对象，若是关键字不存在map中，下标运算依然会添加一个具备该关键字的新元素。在咱们不肯定一个元素是否在map中，且不想在map中进行添加就不能使用下标操做。

 

10.访问元素

　　当咱们要肯定一个元素是否存在map中，使用find是最佳的选择，对于不容许重复关键字的map来讲，使用count函数返回的关键字计数只能为0和1。对于map元素的访问还有以下的操做：

操做	说明
c.find(k)	返回一个迭代器，指向第一个关键字为k的元素，若是不在map中，则返回尾后迭代器c.end()
c.count(k)	返回关键字等于k的元素数量，对于map返回值只能为0和1
c.lower_bound(k)	返回一个迭代器，指向第一个关键字不小于k的元素
c.upper_bound(k)	返回一个迭代器，指向第一个关键字大于k的元素
c.equal_range(k)	返回一个迭代器pair，表示关键字等于k元素的范围，若是k不存在，则pair的数据成员全是c.end()

备注：若是使用lower_bound和upper_bound匹配关键字k，返回了相同的迭代器，那么关键字k不在map中。