set、multiset、map、multimap的介绍和使用

在这里插入图片描述

一、关联式容器

先前我们已经接触过STL中的部分容器，比如：vector、list、deque、forward_list(C++11)等，这些容器统称为序列式容器，因为其底层为线性序列的数据结构，里面存储的是元素本身。那什么是关联式容器？它与序列式容器有什么区别？

关联式容器也是用来存储数据的，与序列式容器不同的是，其里面存储的是<key, value>结构的键值对，在数据检索时比序列式容器效率更高。

二、键值对

键值对用来表示具有一一对应关系的一种结构，该结构中一般只包含两个成员变量key和value，key代表键值，value表示与key对应的信息。比如：现在要建立一个英汉互译的字典，那该字典中必然有英文单词与其对应的中文含义，而且，英文单词与其中文含义是一一对应的关系，即通过该应该单词，在词典中就可以找到与其对应的中文含义。

SGI-STL中关于键值对的定义：
template <class T1, class T2>
struct pair
{
     
     
	typedef T1 first_type;
	typedef T2 second_type;
	T1 first;
	T2 second;
	pair() 
            : first(T1())
            , second(T2())
	{
     
     }
	pair(const T1& a, const T2& b) 
            :first(a)
            , second(b)
	{
     
     }
};

三、树形结构的关联式容器

根据应用场景的不同，STL总共实现了两种不同结构的管理式容器：树型结构与哈希结构。树型结构的关联式容器主要有四种：map、set、multimap、multiset。这四种容器的共同点是：使用平衡搜索树(即红黑树)作为其底层结果，容器中的元素是一个有序的序列。下面一依次介绍每一个容器。

四、set

1.set的介绍

1、set是按照一定次序存储元素的容器

2、在set中，元素的value也标识它(value就是key，类型为T)，并且每个value必须是唯一的。set中的元素不能在容器中修改(元素总是const)，但是可以从容器中插入或删除它们。

3、在内部，set中的元素总是按照其内部比较对象(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序。

4、set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢，但它们允许根据顺序对子集进行直接迭代。

5、set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的。

注意：

1、与set/multiset不同，map/multimap中存储的是真正的键值对<key, value>，set中只放value，但在底层实际存放的是由<value, value>构成的键值对。

2、set中插入元素时，只需要插入value即可，不需要构造键值对。

3、set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。

4、使用set的迭代器遍历set中的元素，可以得到有序序列

5、set中的元素默认按照小于来比较

6、set中查找某个元素，时间复杂度为：logN

7、set中的元素不允许修改，因为set在底层是用二叉搜索树来实现的，若是对二叉搜索树当中某个结点的值进行了修改，那么这棵树将不再是二叉搜索树。

8、set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)来实现。

2.set的定义

1、构造空的set
set<int> s1;
2、set的拷贝构造
set<int> s2(s1);
3、用[first, last)迭代器区间中的元素构造set
string s("hello world");
set<char> s3(s.begin(), s.end());
4、构造一个指定为大于的比较方式
set<int, greater<int>> s4;

3.set的使用

1、set的模板参数列表

T: set中存放元素的类型，实际在底层存储<value, value>的键值对

Compare：set中元素默认按照小于来比较

Alloc：set中元素空间的管理方式，使用STL提供的空间配置器管理

2、set的迭代器

函数声明 功能介绍

begin 返回set中起始位置元素的迭代器

end 返回set中最后一个元素后面的迭代器

cbegin 返回set中起始位置元素的const迭代器

cend 返回set中最后一个元素后面的const迭代器

rbegin 返回set第一个元素的反向迭代器，即end

rend 返回set最后一个元素下一个位置的反向迭代器，即begin

crbegin 返回set第一个元素的反向const迭代器，即cend

crend 返回set最后一个元素下一个位置的反向const迭代器，即cbegin

3、set的容量

函数声明 功能介绍

bool empty ( ) const 检测set是否为空，空返回true，否则返回true

size_type size() const 返回set中有效元素的个数

4、set的修改操作

函数声明 功能介绍

insert 在set中插入元素x，实际插入的是<x, x>构成的键值对，如果插入成功，返回<该元素在set中的位置，true>,如果插入失败，说明x在set中已经存在，返回<x在set中的位置，false>

void erase ( iterator position ) 删除set中position位置上的元素

size_type erase ( const key_type& x ) 删除set中值为x的元素，返回删除的元素的个数

void erase ( iterator first, iterator last ) 删除set中[first, last)区间中的元素

swap 交换set中的元素

clear 将set中的元素清空

find 返回set中值为val的元素的位置

count 值为val的元素存在则返回1，不存在则返回0

lower_bound 返回 >= val 的迭代器位置

upper_bound 返回 > val 的迭代器位置

示例如下：

测试函数：迭代器、insert
void set_test1()
{
     
     
	set<int> s;
	s.insert(1);
	s.insert(11);
	s.insert(4);
	s.insert(7);
	s.insert(13);
	s.insert(8);
	s.insert(11);
	set<int>::iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
     
     
		//有序 + 去重
		// *it = 10; 不能修改
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;
	//范围for
	for (auto e : s)
	{
     
     
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}
测试函数：find、erase、count
void test_set2()
{
     
     
	set<int> s;
	s.insert(3);
	s.insert(1);
	s.insert(4);
	s.insert(7);
	s.insert(13);
	s.insert(8);
	s.insert(0);
	cout << s.erase(3) << endl; // 1
	cout << s.erase(10) << endl; // 0

	for (auto e : s)
	{
     
     
		cout << e << " "; //0 1 4 7 8 13
	}
	cout << endl;

	set<int>::iterator pos = s.find(3);
	if (pos != s.begin())
		s.erase(pos);

	for (auto e : s)
	{
     
     
		cout << e << " "; //0 1 4 7 8 13
	}
	cout << endl;
	if (s.find(8) != s.end())
	{
     
     
		cout << "8存在" << endl;
	}
	if (s.count(8))//相较于find更加方便
	{
     
     
		cout << "8存在" << endl;
	}
}
测试函数：lower_bound、upper_bound
void set_test3()
{
     
     
	set<int> s;
	s.insert(3);
	s.insert(7);
	s.insert(8);
	s.insert(11);
	s.insert(23);
	s.insert(1);
	s.insert(9);
	for (auto e : s)
		cout << e << " ";//1 3 7 8 9 11 23
	cout << endl;
	//lower_bound返回 大于等于val 的位置迭代器
	set<int>::iterator lowIt = s.lower_bound(3);
	cout << *lowIt << endl;//3
	lowIt = s.lower_bound(6);
	cout << *lowIt << endl;//7

	//要求删除 大于等于x 的所有值
	int x;
	cin >> x;//8
	lowIt = s.lower_bound(x);
	s.erase(lowIt, s.end());
	for (auto e : s)
		cout << e << " ";//1 3 7
	cout << endl;
}
测试函数：upper_bound
void test_set4()
{
     
     
	set<int> s;
	s.insert(4);
	s.insert(5);
	s.insert(2);
	s.insert(1);
	s.insert(3);
	s.insert(7);
	s.insert(9);
	for (auto e : s)
		cout << e << " ";//1 2 3 4 5 7 9
	cout << endl;
	//upper_bound返回 > val的位置迭代器
	set<int>::iterator upIt = s.upper_bound(5);//存在
	cout << *upIt << endl;//7
	upIt = s.upper_bound(6);//不存在
	cout << *upIt << endl;//7
	//删除 x <= [] <= y的区间
	int x, y;
	cin >> x >> y;//x = 3, y = 7
	auto leftIt = s.lower_bound(x);
	auto rightIt = s.upper_bound(y);
	s.erase(leftIt, rightIt);
	for (auto e : s)
		cout << e << " ";//1 2 9
	cout << endl;
}

函数声明	功能介绍
begin	返回set中起始位置元素的迭代器
end	返回set中最后一个元素后面的迭代器
cbegin	返回set中起始位置元素的const迭代器
cend	返回set中最后一个元素后面的const迭代器
rbegin	返回set第一个元素的反向迭代器，即end
rend	返回set最后一个元素下一个位置的反向迭代器，即begin
crbegin	返回set第一个元素的反向const迭代器，即cend
crend	返回set最后一个元素下一个位置的反向const迭代器，即cbegin

函数声明	功能介绍
bool empty ( ) const	检测set是否为空，空返回true，否则返回true
size_type size() const	返回set中有效元素的个数

函数声明	功能介绍
insert	在set中插入元素x，实际插入的是<x, x>构成的键值对，如果插入成功，返回<该元素在set中的位置，true>,如果插入失败，说明x在set中已经存在，返回<x在set中的位置，false>
void erase ( iterator position )	删除set中position位置上的元素
size_type erase ( const key_type& x )	删除set中值为x的元素，返回删除的元素的个数
void erase ( iterator first, iterator last )	删除set中[first, last)区间中的元素
swap	交换set中的元素
clear	将set中的元素清空
find	返回set中值为val的元素的位置
count	值为val的元素存在则返回1，不存在则返回0
lower_bound	返回 >= val 的迭代器位置
upper_bound	返回 > val 的迭代器位置

五、multiset

1.multiset的介绍

1、multiset是按照特定顺序存储元素的容器，其中元素是可以重复的。

2、在multiset中，元素的value也会识别它(因为multiset中本身存储的就是<value, value>组成的键值对，因此value本身就是key，key就是value，类型为T). multiset元素的值不能在容器中进行修改(因为元素总是const的)，但可以从容器中插入或删除。

3、在内部，multiset中的元素总是按照其内部比较规则(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序。

4、multiset容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multiset容器慢，但当使用迭代器遍历时会得到一个有序序列。

5、multiset底层结构为二叉搜索树(红黑树)。

注意：

1、multiset中再底层中存储的是<value, value>的键值对

2、mtltiset的插入接口中只需要插入即可

3、与set的区别是，multiset中的元素可以重复，set是中value是唯一的

4、使用迭代器对multiset中的元素进行遍历，可以得到有序的序列

5、multiset中的元素不能修改

6、在multiset中找某个元素，时间复杂度为O(logN)

7、multiset的作用：可以对重复元素进行排序

2.multiset的使用

multiset和set的接口近乎一致，唯一不同于set的在于multiset允许键值冗余：

void multiset_test1()
{
     
     
	multiset<int> s;
	s.insert(4);
	s.insert(5);
	s.insert(2);
	s.insert(1);
	s.insert(1);
	s.insert(2);
	s.insert(3);
	set<int>::iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
     
     
		//排序
		cout << *it << " ";//1 1 2 2 3 4 5
		it++;
	}
}

正是multiset允许了键值冗余，所以multiset的两个函数接口find和count与set的也是有区别的：

成员函数count	功能说明
set对象	值为val的元素存在则返回1，不存在则返回0
multiset对象	返回set中值为x的元素的个数

成员函数find	功能说明
set对象	返回值为val的元素的迭代器位置
multiset对象	返回底层搜索树中序的第一个值为val的元素的迭代器

示例：

void multiset_test2()
{
     
     
	multiset<int> multiset;
	multiset.insert(4);
	multiset.insert(5);
	multiset.insert(2);
	multiset.insert(1);
	multiset.insert(1);
	multiset.insert(3);
	multiset.insert(3);
	multiset.insert(3);
	//1 1 2 3 3 3 4 5
	set<int> set(multiset.begin(), multiset.end());
	cout << multiset.count(1) << endl;//2 返回1的个数
	cout << set.count(1) << endl;//1 返回一个bool值，存在返回1
	cout << multiset.erase(1) << endl;//2 返回删除的1的个数
	cout << set.erase(1) << endl;//1 返回一个bool值，存在删除的值返回1
	auto pos1 = multiset.find(3); //返回中序的第一个3的迭代器
	while (pos1 != multiset.end())
	{
     
     
		cout << *pos1 << " ";//3 3 3 4 5
		pos1++;
	}
}

六、map

1.map的介绍

1、map是关联容器，它按照特定的次序(按照key来比较)存储由键值key和值value组合而成的元素。

2、在map中，键值key通常用于排序和惟一地标识元素，而值value中存储与此键值key关联的内容。键值key和值value的类型可能不同，并且在map的内部，key与value通过成员类型value_type绑定在一起，为其取别名称为pair:typedef pair<const key, T> value_type;

3、在内部，map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。

4、map中通过键值访问单个元素的速度通常比unordered_map容器慢，但map允许根据顺序对元素进行直接迭代(即对map中的元素进行迭代时，可以得到一个有序的序列)。

5、map支持下标访问符，即在[]中放入key，就可以找到与key对应的value。

6、map通常被实现为二叉搜索树(更准确的说：平衡二叉搜索树(红黑树))。

key: 键值对中key的类型

T：键值对中value的类型

Compare: 比较器的类型，map中的元素是按照key来比较的，缺省情况下按照小于来比较，一般情况下(内置类型元素)该参数不需要传递，如果无法比较时(自定义类型)，需要用户自己显式传递比较规则(一般情况下按照函数指针或者仿函数来传递)

Alloc：通过空间配置器来申请底层空间，不需要用户传递，除非用户不想使用标准库提供的空间配置器

注意：在使用map时，需要包含头文件。

2.map的构造

1、指定key和value构造一个空map
map<int, string> m1;
2、拷贝构造同类型map
map<int, string> m2(m1);
3、使用迭代器区间构造一块内容
map<int, string> m3(m2.begin(), m2.end());
4、构造一个指定大于的比较方式的map
map<int, string, greater<int>> m4;

3.map的常用接口

3.1.insert

insert函数声明：

接口说明：

在map中插入键值对x，注意x是一个键值对，返回值也是键值对：iterator代表新插入元素的位置，bool代表释放插入成功。x的类型为value_type，而value_type即pair的别名：
typedef pair<const Key, T> value_type;
解释键值对：

用来表示具有一一对应关系的一种结构，该结构中一般只包含两个成员变量key和value，key代
表键值，value表示与key对应的信息。SGI-STL中关于键值对的定义：
template <class T1, class T2>
struct pair
{
     
     
	typedef T1 first_type;
	typedef T2 second_type;
	T1 first;
	T2 second;
	pair() : first(T1()), second(T2())
	{
     
     }
	pair(const T1& a, const T2& b) 
        : first(a)
        , second(b)
	{
     
     }
};
因此，后续在使用insert时，首先用key和value构造一个pair对象，再把pair对象作为参数传入insert函数。

插入方式如下：

1、借助pair构造函数：
void test_map1()
{
     
     
	map<string, string> dict;
    pair<string, string> kv("apple", "苹果");
	dict.insert(kv);
}
2、借助pair构造匿名对象插入：
void test_map1()
{
     
     
	map<string, string> dict;
	dict.insert(pair<string, string>("sort", "排序"));
}
3、调用make_pair函数模板插入：
void test_map1()
{
     
     
	map<string, string> dict;
	dict.insert(make_pair("left", "左边"));//make_pair是库里的，不需要自己写
}
库里的make_pair源码如下：
template <class T1, class T2>
pair<T1, T2> make_pair(T1 x, T2 y)
{
     
     
	return (pair<T1, T2>(x, y));
}
4、使用{}
void test_map1()
{
     
     
	map<string, string> dict;
	dict.insert({
     
      "right", "右边" });//C++11支持的写法，后续解释
}
insert函数返回值说明：
pair<iterator,bool> insert (const value_type& val);
insert函数的返回值是一个pair对象，该pair对象中第一个成员的类型（pair::first）为指向新插入元素的迭代器或者没有插入成功（数据冗余），返回指向跟key相等的位置结点的迭代器，第二个成员的类型为一个bool类型，具体含义如下：

若待插入元素的键值key在map当中不存在，则insert函数插入成功，并返回插入后元素的迭代器和true。

若待插入元素的键值key在map当中已经存在，则insert函数插入失败，并返回map当中键值为key的元素的迭代器和false。

示例：
void test_map()
{
     
     
	map<string, string> dict;
	auto ret1 = dict.insert(make_pair("left", "左边"));
	auto ret2 = dict.insert(make_pair("left", "剩余"));
}
监视窗口如下：

3.2.map的迭代器

函数声明	功能介绍
begin()和end()	begin:首元素的位置，end最后一个元素的下一个位置
cbrgin()和cend()	与begin和end意义相同，但cbegin和cend所指向的元素不能修改
rbegin()和rend()	反向迭代器，rbegin在end位置，rend在begin位置，其++和–操作与begin和end操作移动相反
crbegin()和crend()	与rbegin和rend位置相同，操作相同，但crbegin和crend所指向的元素不能修改

接下来即可对map进行遍历操作：

void test_map2()
{
     
     
	//插入
	map<string, string> dict;
	pair<string, string> kv("apple", "苹果");
	dict.insert(kv);
	dict.insert(pair<string, string>("sort", "排序"));
	dict.insert(make_pair("left", "左边"));
	dict.insert(make_pair("right", "右边"))；
	//遍历
	//map<string, string>::iterator it = dict.begin();
    	auto it = dict.begin();
	while (it != dict.end())
	{
     
     
		//cout << (*it).first << ":" << (*it).second << endl;
		cout << it->first << ":" << it->second << endl;
		it++;
	}
	cout << endl;
	//范围for
	for (const auto& e : dict)
		cout << e.first << ":" << e.second << endl;
    cout << endl;
}

实例：统计各水果出现的次数

void test_map3()
{
     
     
	string arr[] = {
     
      "苹果", "西瓜", "苹果", "西瓜", "苹果", "苹果", "西瓜", "苹果", "香蕉", "苹果", "香蕉" };
	map<string, int> countMap;
	for (auto& str : arr)
	{
     
     
		map<string, int>::iterator it = countMap.find(str);
		if (it != countMap.end())
		{
     
     
			it->second++;
		}
		else
		{
     
     
			countMap.insert(make_pair(str, 1));
		}
	}
	for (const auto& kv : countMap)
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
}

根据insert的特性，我们可以针对其进行优化：

void test_map3()
{
     
     
	string arr[] = {
     
      "苹果", "西瓜", "苹果", "西瓜", "苹果", "苹果", "西瓜", "苹果", "香蕉", "苹果", "香蕉" };
//优化1：
	/*map<string, int> countMap;
	for (auto& str : arr)
	{
		//pair<map<string, int>::iterator, bool> ret = countMap.insert(make_pair(str, 1));
		auto ret = countMap.insert(make_pair(str, 1));
		if (ret.second == false)
		{
			ret.first->second++;
		}
	}*/
 
//优化2：
	map<string, int> countMap;
	for (auto& str : arr)
	{
     
     
		countMap[str]++;
	}
	for (const auto& kv : countMap)
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
}

这里优化2的方式仅仅用了[]的运算符重载即可完成，接下来详细讲解[]运算符重载

3.3.[ ]运算符重载

[ ]运算符重载函数原型声明：

针对返回类型mapped_type 和参数类型key_type的定义如下：

成员类型 定义

key_type The first template parameter (Key)

mapped_type The second template parameter (T)

[ ]运算符重载函数的具体源码实现如下：
mapped_type& operator[] (const key_type& k)
{
     
     
	return (*((this->insert(make_pair(k, mapped_type()))).first)).second;
}
针对该返回值，其主要是进行了两大步骤：

首先调用insert函数插入键值对返回迭代器ret

通过返回的迭代器ret调用元素值value

对应代码如下：
mapped_type& operator[] (const key_type& k)
{
     
     
   //1、调用insert返回迭代器区间
	pair<iterator, bool> ret = insert(make_pair(k, mapped_type()));
   //2、利用ret调用value值
	return ret.first->second;//return (*(ret.first)).second;
}
前面我们已知mapped_type为第二个模板参数，也就是value，而mapped_type()就是构造了一个匿名对象，接下来主要分两种情况讨论：

如果k在map对象中，则插入失败，返回的bool类型为false，返回的迭代器为k所在结点的迭代器，而迭代器解引用*(ret.first)获得的就是pair，最后再通过pair访问到value值，整体可优化成ret.first->second，这里返回引用的好处为查找k对应v，修改k对应v。

如果k不在map对象中，则插入成功，返回的bool类型为true，返回的迭代器为新插入的k所在结点的迭代器位置，接着调用ret.first获得pair的迭代器，再通过->second获得value，这里返回引用的好处为插入和修改。

[]运算符重载兼具插入、修改、查找功能

接下来回头看看前面统计水果出现次数的代码：
void test_map3()
{
     
     
	string arr[] = {
     
      "苹果", "西瓜", "苹果", "西瓜", "苹果", "苹果", "西瓜", "苹果", "香蕉", "苹果", "香蕉" };
	map<string, int> countMap;
	for (auto& str : arr)
	{
     
     
		countMap[str]++;
	}
	for (const auto& kv : countMap)
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
}
这里就很容易感悟到这里仅仅一行代码完成了主要逻辑，归根揭底在于[ ]运算符重载内部封装了一层insert，这样满足了遇到不同的key值就插入，对应的value更新为1，若遇到相同的key值就查找，对应的value累计++从而统计次数，而这又归功于[ ]运算符重载内部返回引用的缘故。

这里再给出一组[ ]的例子：
void test_map2()
{
     
     
	map<string, string> dict;
	dict.insert(pair<string, string>("排序", "sort"));
	dict.insert(pair<string, string>("左边", "left"));
	dict.insert(pair<string, string>("右边", "right"));
	dict.insert(pair<string, string>("字符串", "string"));
	dict["迭代器"] = "iterator"; //插入+修改
	dict["insert"]; //插入
	dict.insert(pair<string, string>("左边", "xxx"));//插入失败，搜索树只比较key
	dict["insert"] = "插入"; //修改
	cout << dict["左边"] << endl; //查找 key在就是查找

	for (auto e : dict)
	{
     
     
		cout << e.first << ":" << e.second << endl;
	}
	cout << endl;
}
这里就体现出[ ]运算符重载的好处，既可以遇到新key像insert一样插入，又满足了insert未有的功能，查找并修改。

成员类型	定义
key_type	The first template parameter (Key)
mapped_type	The second template parameter (T)

3.4.find

函数原型如下：

原理如下：

根据k值在map中寻找，找到后，返回对应k值位置的迭代器，若未找到，则返回map::end的迭代器。

示例：

void test_map()
{
     
     
	map<string, string> dict;
	pair<string, string> kv("apple", "苹果");
	dict.insert(kv);
	dict.insert(pair<string, string>("sort", "排序"));
	dict.insert(make_pair("left", "左边"));
	dict.insert(make_pair("right", "右边"))；
	string str;
	cin >> str;//输入left
	map<string, string>::iterator pos = dict.find(str);
	if (pos != dict.end())
	{
     
     
		cout << pos->first << " : " << pos->second << endl;// left:左边
	}
	else
	{
     
     
		cout << "没找到" << endl;
	}
}

3.5.erase

函数原型声明如下：

这里和set中的erase原理相册不大，下面直接给出测试用例：

void test_map5()
{
     
     
	map<int, string> m;
	m.insert(make_pair(1, "one"));
	m.insert(make_pair(2, "two"));
	m.insert(make_pair(3, "three"));
	m.insert(make_pair(4, "four"));
	m.insert(make_pair(5, "five"));
	m.insert(make_pair(6, "six"));
	//指定key值删除
	cout << m.erase(3) << endl;
	map<int, string>::iterator pos = m.find(5);
    //删除迭代器区间
	if (pos != m.end())
	{
     
     
		m.erase(pos, m.end());//删除5到6的数字
	}
	for (const auto& kv : m)
	{
     
     
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
	}
}

3.6.empty和size

1、map的容量与元素访问

函数声明 功能简介

empty 检测map中的元素是否为空，是返回true，否则返回false

size 返回map中有效元素的个数
void map_test5()
{
    map<int, string> m;
	if (m.empty())
		cout << "map empty" << endl;
	m.insert(make_pair(1, "one"));
	m.insert(make_pair(2, "two"));
	m.insert(make_pair(3, "three"));
	m.insert(make_pair(4, "four"));
	m.insert(make_pair(5, "five"));
	m.insert(make_pair(6, "six"));
	if (m.empty())
		cout << "map empty" << endl;
	cout << m.size() << endl;
}

函数声明	功能简介
empty	检测map中的元素是否为空，是返回true，否则返回false
size	返回map中有效元素的个数

3.7.swap和clear和count

2、map中元素的修改

函数声明	功能简介
swap	交换两个map中的元素
clear	清空map中的元素
count	返回key为x的键值在map中的个数，注意map中key是唯一的，因此该函数的返回值要么为0，要么为1，因此也可以用该函数来检测一个key是否在map中

void test_map6()
{
     
     
	map<int, string> m1, m2;
	m1.insert(make_pair(1, "one"));
	m1.insert(make_pair(2, "two"));
	m1.insert(make_pair(3, "three"));
	m2.insert(make_pair(10, "ten"));
	m2.insert(make_pair(20, "twenty"));
	m2.insert(make_pair(30, "thirty"));
	m1.swap(m2);
	for (const auto& kv : m1)
	{
     
     
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
	}
	for (const auto& kv : m2)
	{
     
     
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
	}
}

void test_map7()
{
     
     
	map<int, string> m1;
	m1.insert(make_pair(1, "one"));
	m1.insert(make_pair(2, "two"));
	m1.insert(make_pair(3, "three"));
	cout << m1.count(1) << endl; // 1
	if (m1.empty())
		cout << "map empty" << endl;
	m1.clear();
	if (m1.empty())
		cout << "map empty" << endl; // map empty
}

3.8.总结

1、map中的的元素是键值对

2、map中的key是唯一的，并且不能修改

3、默认按照小于的方式对key进行比较

4、map中的元素如果用迭代器去遍历，可以得到一个有序的序列

5、map的底层为平衡搜索树(红黑树)，查找效率比较高O(logN)

6、支持[]操作符，operator[]中实际进行插入查找。

七、multimap

1.multimap的介绍

1、Multimap是关联式容器，它按照特定的顺序，存储由key和value映射成的键值对<key,value>，其中多个键值对之间的key是可以重复的。

2、在multimap中，通常按照key排序和唯一的标识元素，而映射的value存储与key关联的内容。key和value的类型可能不同，通过multimap内部的成员类型value_type组合在一起，value_type是组合key和value的键值对:typedef pair<const Key, T> value_type;

3、在内部，multimap中的元素总是通过其内部比较对象，按照指定的特定严格弱排序标准对key进行排序的。

4、multimap通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multimap容器慢，但是使用迭代器直接遍历multimap中的元素可以得到关于key有序的序列。

5、multimap在底层用二叉搜索树(红黑树)来实现。

注意：multimap和map的唯一不同就是：map中的key是唯一的，而multimap中key是可以重复的。

2.multimap的使用

multimap中的接口可以参考map，功能都是类似的。

注意：

1、multimap中的key是可以重复的。

2、multimap中的元素默认将key按照小于来比较

3、multimap中没有重载operator[]操作（因为multimap允许冗余，导致key和value面临一对多的关系）

4、使用时与map包含的头文件相同：

示例：
void test_multimap()
{
     
     
	multimap<string, string> dict;
	dict.insert(make_pair("left", "左边"));
	dict.insert(make_pair("left", "剩余"));
	dict.insert(make_pair("left", "左边"));
	for (const auto& e : dict)
	{
     
     
		cout << e.first << ":" << e.second << "\n";
	}
	cout << endl;
}
监视窗口如下：

multimap允许冗余，这也就导致其内部的find和count函数和map中的有所区别，如下：

成员函数count 功能说明

map对象值为key的元素存在则返回1，不存在则返回0

multimap对象返回set中值为key的元素的个数

成员函数find 功能说明

map对象返回键值为key的元素的迭代器位置

multimap对象返回底层搜索树中序的第一个值为key的元素的迭代器

【C++】STL——set、multiset、map、multimap的介绍和使用