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一、关联式容器
在初阶阶段，我们已经接触过STL
中的部分容器，比如：
vector
、
list
、
deque
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
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。
三、树形结构的关联式容器
根据应用场景的不桶，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。
1. set
1.1 set的介绍
- set是按照一定次序存储元素的容器
- 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。
- 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。
- 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。
- set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的。
注意：
- 与map/multimap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。
- set中插入元素时，只需要插入value即可，不需要构造键值对。
- set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。
- 使用set的迭代器遍历set中的元素，可以得到有序序列
- set中的元素默认按照小于来比较
- set中查找某个元素，时间复杂度为：O(logN)
- set中的元素不允许修改
- set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)来实现。
1.2 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，（仿函数）
- 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的构造
3. set的迭代器
4. set的容量
5. set修改操作
6. set的使用
2. map
2.1 map的介绍
- 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。
- 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;
- 在内部，map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。
- 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)。
- 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。
- 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))。
2.2 map的使用
1. map的模板参数说明
- 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的迭代器
3. map的容量与元素访问
在元素访问时，有一个与
operator[]
类似的操作
at()(
该函数不常用
)
函数，都是通过
key
找到与
key
对应的
value
然后返回其引用，不同的是：
当
key
不存在时，
operator[]
用默认
value
与
key
构造键值对然后插入，返回该默认
value
，
at()
函数直接抛异常
。
通过 [ ]插入key值，如果map里没有这个key值，那么就会插入这个key值，如果有这个key值，那么 [ ]，就相当于find的功能 ，但是[ ] 的返回类型是value的引用（也就是T&）。
4. map中元素的修改
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。
5. map的使用
3. multiset
3.1 multiset的介绍
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- multiset底层结构为二叉搜索树(红黑树)。
注意：
- multiset中再底层中存储的是<value, value>的键值对
- mtltiset的插入接口中只需要插入即可
- 与set的区别是，multiset中的元素可以重复，set是中value是唯一的
- 使用迭代器对multiset中的元素进行遍历，可以得到有序的序列
- multiset中的元素不能修改
- 在multiset中找某个元素，时间复杂度为$O(log_2 N)$
- multiset的作用：可以对元素进行排序
3.2 multiset的使用
此处只简单演示set
与
multiset
的不同，其他接口接口与
set
相同，参考
set
。
4. multimap
4.1 multimap的介绍
- Multimaps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。
- 在multimap中，通常按照key排序和惟一地标识元素，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;
- 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。
- 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。
- 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
4.2 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 ( 同学们可思考下为什么 ?) 。4. 使用时与 map 包含的头文件相同：
