C++学习笔记--STL标准模板库的认识与使用--关联式容器--Maps

1、什么是Maps?

C++ Maps

(1)、C++ Maps是一种关联式容器,包含“关键字/值”对

(2)、map 是有序键值对容器,它的元素的键是唯一的。搜索、移除和插入操作拥有对数复杂度。map 通常实现为红黑树。你可能需要存储一些键值对,例如存储学生姓名对应的分数:Tom 0Bob 100Alan 100。但是由于数组下标只能为非负整数,所以无法用姓名作为下标来存储,这个时候最简单的办法就是使用 STL 中的 map 了!

(3)map 重载了 operator[],可以用任意定义了 operator < 的类型作为下标(在 map 中叫做 key,也就是索引):

1	map<Key, T> yourMap;

其中,Key 是键的类型,T 是值的类型,下面是使用 map 的实例:

1	map<string, int> mp;

map 中不会存在键相同的元素,multimap 中允许多个元素拥有同一键。multimap 的使用方法与 map 的使用方法基本相同。

 2、相关操作

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、插入与删除操作

  • 可以直接通过下标访问来进行查询或插入操作。例如 mp["Alan"]=100
  • 通过向 map 中插入一个类型为 pair<Key, T> 的值可以达到插入元素的目的,例如 mp.insert(pair<string,int>("Alan",100));
  • erase(key) 函数会删除键为 key 的 所有 元素。返回值为删除元素的数量。
  • erase(pos): 删除迭代器为 pos 的元素,要求迭代器必须合法。
  • erase(first,last): 删除迭代器在  (first,last)范围内的所有元素。
  • clear() 函数会清空整个容器。

4、查询操作

  • count(x): 返回容器内键为 x 的元素数量。复杂度为 (关于容器大小对数复杂度,加上匹配个数)。
  • find(x): 若容器内存在键为 x 的元素,会返回该元素的迭代器;否则返回 end()
  • lower_bound(x): 返回指向首个不小于给定键的元素的迭代器。
  • upper_bound(x): 返回指向首个大于给定键的元素的迭代器。若容器内所有元素均小于或等于给定键,返回 end()
  • empty(): 返回容器是否为空。
  • size(): 返回容器内元素个数。

5、代码示例

map 用于存储复杂状态

在搜索中,我们有时需要存储一些较为复杂的状态(如坐标,无法离散化的数值,字符串等)以及与之有关的答案(如到达此状态的最小步数)。map 可以用来实现此功能。其中的键是状态,而值是与之相关的答案。下面的示例展示了如何使用 map 存储以 string 表示的状态。

// 存储状态与对应的答案
map<string, int> record;

// 新搜索到的状态与对应答案
string status;
int ans;
// 查找对应的状态是否出现过
map<string, int>::iterator it = record.find(status);
if (it == record.end()) {
  // 尚未搜索过该状态,将其加入状态记录中
  record[status] = ans;
  // 进行相应操作……
} else {
  // 已经搜索过该状态,进行相应操作……
}

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