STL之map和multimap容器

1.简介

• map是标准的关联式容器，一个map是一个键值对序列，即(key,value)对。它提供基于key的快速检索能力。
• map中key值是唯一的。集合中的元素按一定的顺序排列。元素插入过程是按排序规则插入，所以不能指定插入位置。
• map的具体实现采用红黑树变体的平衡二叉树的数据结构。在插入操作和删除操作上比vector快。
• map可以直接存取key所对应的value，支持[]操作符，如map[key]=value。
• multimap与map的区别：map支持唯一键值，每个键只能出现一次；而multimap中相同键可以出现多次。multimap不支持[]操作符。

#include <map>

2.对象的拷贝构造和赋值

map/multimap采用模板类实现，对象的默认构造形式：

map<T1,T2> mapTT;
multimap<T1,T2> multimapTT; 

如：

map<int, char> mapA;
map<string,float> mapB;
//其中T1,T2还可以用各种指针类型或自定义类型

3.插入与迭代器

map.insert(...);    //往容器插入元素，返回pair<iterator,bool>

在map中插入元素的三种方式：
假设map<int, string> mapStu;
一、通过pair的方式插入对象

mapStu.insert( pair<int,string>(3,"小张") );

二、通过make_pair的方式插入对象

mapStu.inset(make_pair(-1, “校长-1”));

三、通过value_type的方式插入对象

mapStu.insert( map<int,string>::value_type(1,"小李") );

四、通过数组的方式插入值

mapStu[3] = “小刘";
mapStu[5] = “小王"；

前三种方法，采用的是insert()方法，该方法返回值为pair<iterator,bool>
第四种方法非常直观，但存在一个性能的问题。插入3时，先在mapStu中查找主键为3的项，若没发现，则将一个键为3，值为初始化值的对组插入到mapStu中，然后再将值修改成“小刘”。若发现已存在3这个键，则修改这个键对应的value。

注意：string strName = mapStu[2]; //取操作或插入操作
只有当mapStu存在2这个键时才是正确的取操作，否则会自动插入一个实例，键为2，值为初始化值。

假设 map<int, string> mapA;

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>

using namespace std;

// 遍历
void printA(map<int, string> &m)
{
    map<int, string>::iterator it = m.begin();
    while (it != m.end())
    {
        cout << it->first << '\t' << it->second << endl;
        it++;
    }
}

void printA(map<string, int> &m)
{
    map<string, int>::iterator it = m.begin();
    while (it != m.end())
    {
        cout << it->first << '\t' << it->second << endl;
        it++;
    }
}

// map 插入 删除 遍历
void func1()
{
    // map 里存的是键值对
    // 这里定义一个map  它的键是 int 类型， 值是string 类型
    map<int, string> m;

    // 1、通过构建 pair 对组进行数据插入
    m.insert (pair<int, string>(3, "小赵"));
    m.insert (pair<int, string>(2, "小钱"));

    // 2、通过make_pair 来构建数据
    m.insert(make_pair(8, "小孙"));
    m.insert(make_pair(4, "小李"));

    // 3、通过 map 的值类型插入数据
    m.insert(map<int, string>::value_type(5, "小周"));
    m.insert(map<int, string>::value_type(6, "小吴"));

    // 4、通过 [] 来写入数据
    // [] 和数据下标不是一回事情，里面放的不是数组下标，是map的 键
    m[13] = "小郑";
    m[11] = "小王";

    // 遍历
//  printA(m);

    // map 内部元素是通过 键进行排序，排序方式和 set 是一样，也可以自己指定排序方式
    map<int, string, greater<int>> m1;

    // 删除
    m.erase(5);  // 通过键 直接删除对应元素
    // printA(m);

    // 通过迭代器删除
    m.erase(m.begin());

    printA(m);
}

// 打印 map 的插入操作是否成功
void printA(pair<map<string, int>::iterator, bool> &ret)
{
    map<string, int>::iterator it = ret.first;
    if (ret.second)
        cout << "插入成功，插入的元素是: " << it->first << '\t' << it->second <<  endl;
    else
        cout << "插入失败" << endl;
}

// 插入方式的比较
void func2()
{
    // 键可以是任意类型
    // 键是 string 类型， 值是 int 类型
    map<string, int> m;
    m.insert(pair<string, int>("小赵", 20));
    m.insert(make_pair("小张", 12));
    m.insert(map<string, int>::value_type("小王", 23));
    m["小钱"] = 12;

    // 前三种 可以通过返回值对插入操作进行判断是否成功
    pair<map<string, int>::iterator, bool> ret = m.insert(pair<string, int>("小孙", 20));
    printA(ret);

    ret = m.insert(make_pair("小李", 12));
    printA(ret);

    ret = m.insert(map<string, int>::value_type("小李", 23));
    printA(ret);

    m["小周"] = 15;

    // 通过 [] 操作map数据 如果数据不存在，会建一个新的键值对
    // 如果键存在，会用新的值替换原有的键值
    m["小李"] = 90;

    printA(m);
}

less与greater 可以替换成其它的函数对象functor。

可编写自定义函数对象以进行自定义类型的比较，使用方法与set构造时所用的函数对象一样。

map.begin();  //返回容器中第一个数据的迭代器。
map.end();  //返回容器中最后一个数据之后的迭代器。
map.rbegin();  //返回容器中倒数第一个元素的迭代器。
map.rend();   //返回容器中倒数最后一个元素的后面的迭代器。

3.对象的拷贝构造和赋值

map(const map &mp);          //拷贝构造函数
map& operator=(const map &mp);  //重载等号操作符
map.swap(mp);               //交换两个集合容器

例如：

map<int, string> mapA;
mapA.insert(pair<int,string>(3,"小张"));  
mapA.insert(pair<int,string>(1,"小杨"));  
mapA.insert(pair<int,string>(7,"小赵"));  
mapA.insert(pair<int,string>(5,"小王"));  

map<int ,string> mapB(mapA);            //拷贝构造

map<int, string> mapC;
mapC = mapA;                                //赋值

mapC[3] = "老张";
mapC.swap(mapA);            //交换

4.大小

map.size(); //返回容器中元素的数目
map.empty();//判断容器是否为空

map<int, string> mapA;
mapA.insert(pair<int,string>(3,"小张"));  
mapA.insert(pair<int,string>(1,"小杨"));  
mapA.insert(pair<int,string>(7,"小赵"));  
mapA.insert(pair<int,string>(5,"小王"));  

if (mapA.empty())
{
    int iSize = mapA.size();        //iSize == 4
}

5.删除

map.clear();        //删除所有元素
map.erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
map.erase(beg,end);     //删除区间[beg,end)的所有元素    ，返回下一个元素的迭代器。
map.erase(keyElem);     //删除容器中key为keyElem的对组。

map<int, string> mapA;
mapA.insert(pair<int,string>(3,"小张"));  
mapA.insert(pair<int,string>(1,"小杨"));  
mapA.insert(pair<int,string>(7,"小赵"));  
mapA.insert(pair<int,string>(5,"小王"));  

//删除区间内的元素
map<int,string>::iterator itBegin=mapA.begin();
++ itBegin;
++ itBegin;
map<int,string>::iterator itEnd=mapA.end();
mapA.erase(itBegin,itEnd);          //此时容器mapA包含按顺序的{1,"小杨"}{3,"小张"}两个元素。

mapA.insert(pair<int,string>(7,"小赵"));  
mapA.insert(pair<int,string>(5,"小王"));  

//删除容器中第一个元素
mapA.erase(mapA.begin());       //此时容器mapA包含了按顺序的{3,"小张"}{5,"小王"}{7,"小赵"}三个元素
//删除容器中key为5的元素
mapA.erase(5);    
//删除mapA的所有元素
mapA.clear();           //容器为空

6.删除

map.find(key);   查找键key是否存在，若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回map.end();
map.count(keyElem);   //返回容器中key为keyElem的对组个数。对map来说，要么是0，要么是1。对multimap来说，值可能大于1。

map<int,string>::iterator it=mapStu.find(3);
if(it == mapStu.end())
{
        //没找到
}
else
{
        //找到了
        pair<int, string> pairStu = *it;
      int iID = pairStu.first;      //或   int  iID = it->first;
        string strName = pairStu.second;    //或   string strName = it->second;
}

map.lower_bound(keyElem);  //返回第一个key<=keyElem元素的迭代器。
map.upper_bound(keyElem);      //  返回第一个key>=keyElem元素的迭代器。

例如： mapStu是用map<int,string>声明的容器，已包含{1,”小李”}{3,”小张”}{5,”小王”}{7,”小赵”}{9,”小陈”}元素。

map<int,string>::iterator it;
it = mapStu.lower_bound(5);  //it->first==5    it->second=="小王"
it = mapStu.upper_bound(5);   //it->first==7   it->second=="小赵"
it = mapStu.lower_bound(6);  //it->first==7    it->second=="小赵"
it = mapStu.upper_bound(6);    //it->first==7   it->second=="小赵"

map.equal_range(keyElem);   //返回容器中key与keyElem相等的上下限的两个迭代器。下限是闭区间，上限是开区间，如[beg,end)。

以上函数返回两个迭代器，而这两个迭代器被封装在pair中。

例如：

map<int,string> mapStu; //往mapStu容器插入元素{1,"小李"}{3,"小张"}{5,"小王"}{7,"小赵"}{9,"小陈"}
pair< map<int,string>::iterator , map<int,string>::iterator > pairIt = mapStu.equal_range(5);
map<int, string>::iterator itBeg = pairIt.first;
map<int, string>::iterator itEnd = pairIt.second;
//此时 itBeg->first==5  ,  itEnd->first == 7,
itBeg->second=="小王", itEnd->second=="小赵"

Multimap 案例:

//1个key值可以对应多个valude(分组) 
//公司有销售部 sale （员工2名）、技术研发部 development （1人）、财务部 Financial （2人） 
//人员信息有：姓名，年龄，电话、工资等组成
//通过 multimap进行 信息的插入、保存、显示
//分部门显示员工信息

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;

class Person
{
public:
    Person(string name,int age)
    {
        m_name = name;
        m_age = age;
    }
    string m_name;
    int m_age;
protected:
private:


};


int main(void)
{

    Person p1("张三",32),p2("李四",33),p3("王二",34),p4("麻子",35),p5("赵五",36);

    multimap<string, Person> map;

    map.insert(make_pair("Sale", p1));
    map.insert(make_pair("Sale", p2));

    map.insert(make_pair("Development", p3));
    map.insert(make_pair("Development", p4));

    map.insert(make_pair("Financial", p5));

    for (multimap<string, Person>::iterator it = map.begin(); it != map.end();it++)
    {
        cout << it->first << "\t" << (it->second).m_name <<endl;
    }


    int num = map.count("Development");
    cout << "开发部的人数：" << num << endl;
    cout << "开发部的员工信息：" << endl;
    multimap<string, Person>::iterator new_it = map.find("Development");
    int cnt = 0;
    while (new_it != map.end() && cnt < num )
    {
        if (new_it->second.m_age == 32)
        {
            new_it->second.m_name = "SB";
        }
        cout << new_it->first << "\t" << (new_it->second).m_name << endl;
        new_it++;
        cnt++;
    }



    cout<<"Hello!"<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}