map和set原理和使用

《C++Primer》中列举了标准库的8个关联容器，这8个容器间的不同体现在三个维度上：
1.或者是一个set，或者是一个map；
2.或者要求不重复的关键字，或者允许重复关键字；
3.按顺序保存，或无序保存。允许重复关键字的容器的名字中都包含单词multi；不保持关键字按顺序存储的容器的名字都以unordered开头。

类型map和multimap定义在头文件map中；set和multiset定义在头文件set中；无序容器定义在头文件unordered_map和unordered_set中。

我们介绍两个重要的关联容器map和set

map

map里边存的是一些key-value键值对，其中key起到索引的作用，value表示与索引相关联的数据。map类型也常被称作为关联数组。它和一般数组类似，可以认为key就是数字下标，value就是数组内容，只不过key不一定为整数。

用map来存储每种水果和它的次数，这里的key为string表示水果类型，value为int表示水果出现的次数。此时，每个map中的元素都是一个pair类型的对象，pair是一个模板类型，保存两个public成员first和second分别对应的是key和value。

string strs[] = { "香蕉", "西瓜", "苹果", "梨子" };
     map<string, int> coutMap;
     coutMap.insert(pair<string, int>("香蕉", 1));
     coutMap.insert(pair<string, int>("西瓜", 1));
     coutMap.insert(pair<string, int>("苹果", 3));
     coutMap.insert(pair<string, int>("梨子", 1));

     for (size_t i = 0; i < sizeof(strs) / sizeof(strs[0]);++i)
     {
          coutMap[strs[i]]++;
     }

     map<string, int>::iterator it = coutMap.begin();
     while (it != coutMap.end())
     {
          cout <<(*it).first<<":"<<(*it).second << endl;
          //cout << it->first << ":" << (*it).second << endl;
          ++it;
     }

输出结果：

set

set里面每个元素只存有一个key，它支持高效的关键字查询操作，例如检查一个关键字是否在set中或者在某些文本处理过程中可用set保存想要忽略的单词。
我们将代码改写为：

string strs[] = { "香蕉", "西瓜", "苹果", "梨子" };
     map<string, int> coutMap;
     set<string> ex = {"西瓜"};
     coutMap.insert(pair<string, int>("香蕉", 1));
     coutMap.insert(pair<string, int>("西瓜", 1));
     coutMap.insert(pair<string, int>("苹果", 3));
     coutMap.insert(pair<string, int>("梨子", 1));

     for (size_t i = 0; i < sizeof(strs) / sizeof(strs[0]);++i)
     {
          if (ex.find(strs[i])==ex.end())
              coutMap[strs[i]]++;
     }

     map<string, int>::iterator it = coutMap.begin();
     while (it != coutMap.end())
     {
          cout <<(*it).first<<":"<<(*it).second << endl;
          //cout << it->first << ":" << (*it).second << endl;
          ++it;
     }

输出结果：

通过结果，我们可以看到，当插入key为”西瓜”的键值对的时候，没有插入进去，西瓜的个数还是一开始的1个。其实是set中保存了想要忽略的单词，我们调用了find函数，它返回一个迭代器，如果给定key在set中，则迭代器指向key，否则迭代器返回表示没有找到，只对不在set集合中的单词统计次数。

看到这里，相信大家对map和set都有了一定的了解，map是以key-value的形式存取，set以key的形式存取，底层都是红黑树，因此插入和删除的操作都在O(logn)时间内完成，可以实现高效的插入和删除。

由于底层是红黑树，因此在插入的时候会默认执行排序操作，且key都唯一，从这个角度可以看到，map和set可以实现过滤重复值和排序的功能。

我们再来仔细查看一下打印时候的顺序：

大家有没有发现，输出结果是按照ASCLL顺序升序输出的，因此，有的情况下，可以使用map/set排序。