c++库函数 Map

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C++中map提供的是一种键值对容器，里面的数据都是成对出现的,如下图：每一对中的第一个值称之为关键字(key)，每个关键字只能在map中出现一次；第二个称之为该关键字的对应值。

一. 声明

1 //头文件
2 #include<map>
3 map<int, string> ID_Name;
4 
5 // 使用{}赋值是从c++11开始的，因此编译器版本过低时会报错，如visual studio 2012
6 map<int, string> ID_Name = {
7 　　{ 2015, "Jim" },
8 　　{ 2016, "Tom" },
9 　　{ 2017, "Bob" } 
　};

二. 插入操作
2.1 使用[ ]进行单个插入

1 map<int, string> ID_Name;
2 
3 // 如果已经存在键值2015，则会作赋值修改操作，如果没有则插入
4 ID_Name[2015] = "Tom";
5 1

2.1 使用insert进行单个和多个插入
insert共有4个重载函数：

// 插入单个键值对，并返回插入位置和成功标志，插入位置已经存在值时，插入失败
pair<iterator,bool> insert (const value_type& val);

//在指定位置插入，在不同位置插入效率是不一样的，因为涉及到重排
iterator insert (const_iterator position, const value_type& val);

// 插入多个
void insert (InputIterator first, InputIterator last);

//c++11开始支持，使用列表插入多个 
void insert (initializer_list<value_type> il);

下面是具体使用示例：

#include <iostream>
#include <map>

int main()
{
std::map<char, int> mymap;

// 插入单个值
mymap.insert(std::pair<char, int>('a', 100));
mymap.insert(std::pair<char, int>('z', 200));

//返回插入位置以及是否插入成功
std::pair<std::map<char, int>::iterator, bool> ret;
ret = mymap.insert(std::pair<char, int>('z', 500));
if (ret.second == false) {
std::cout << "element 'z' already existed";
std::cout << " with a value of " << ret.first->second << '\n';
}

//指定位置插入
std::map<char, int>::iterator it = mymap.begin();
mymap.insert(it, std::pair<char, int>('b', 300)); //效率更高
mymap.insert(it, std::pair<char, int>('c', 400)); //效率非最高

//范围多值插入
std::map<char, int> anothermap;
anothermap.insert(mymap.begin(), mymap.find('c'));

// 列表形式插入
anothermap.insert({ { 'd', 100 }, {'e', 200} });

return 0;
}

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三. 取值

 1 Map中元素取值主要有at和[ ]两种操作，at会作下标检查，而[]不会。
 2 
 3 map<int, string> ID_Name;
 4 
 5 //ID_Name中没有关键字2016，使用[]取值会导致插入
 6 //因此，下面语句不会报错，但打印结果为空
 7 cout<<ID_Name[2016].c_str()<<endl;
 8 
 9 //使用at会进行关键字检查，因此下面语句会报错
10 ID_Name.at(2016) = "Bob";

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四. 容量查询

 1 // 查询map是否为空
 2 bool empty();
 3 
 4 // 查询map中键值对的数量
 5 size_t size();
 6 
 7 // 查询map所能包含的最大键值对数量，和系统和应用库有关。
 8 // 此外，这并不意味着用户一定可以存这么多，很可能还没达到就已经开辟内存失败了
 9 size_t max_size();
10 
11 // 查询关键字为key的元素的个数，在map里结果非0即1
12 size_t count( const Key& key ) const; //

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五. 迭代器
共有八个获取迭代器的函数：* begin, end, rbegin,rend* 以及对应的 * cbegin, cend, crbegin,crend*。

二者的区别在于，后者一定返回 const_iterator，而前者则根据map的类型返回iterator 或者 const_iterator。const情况下，不允许对值进行修改。如下面代码所示：

1 map<int,int>::iterator it;
2 map<int,int> mmap;
3 const map<int,int> const_mmap;
4 
5 it = mmap.begin(); //iterator
6 mmap.cbegin(); //const_iterator
7 
8 const_mmap.begin(); //const_iterator
9 const_mmap.cbegin(); //const_iterator

返回的迭代器可以进行加减操作，此外，如果map为空，则 begin = end。

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六. 删除交换
6.1 删除

 1 // 删除迭代器指向位置的键值对，并返回一个指向下一元素的迭代器
 2 iterator erase( iterator pos )
 3 
 4 // 删除一定范围内的元素，并返回一个指向下一元素的迭代器
 5 iterator erase( const_iterator first, const_iterator last );
 6 
 7 // 根据Key来进行删除， 返回删除的元素数量，在map里结果非0即1
 8 size_t erase( const key_type& key );
 9 
10 // 清空map，清空后的size为0
11 void clear();

6.2 交换

1 // 就是两个map的内容互换
2 void swap( map& other );

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七. 顺序比较

1 // 比较两个关键字在map中位置的先后
2 key_compare key_comp() const;

示例：

1 map<char,int> mymap;
2 map<char,int>::key_compare mycomp = mymap.key_comp();
3 
4 mymap['a']=100;
5 mymap['b']=200;
6 mycomp('a', 'b'); // a排在b前面，因此返回结果为true

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八. 查找

1 // 关键字查询，找到则返回指向该关键字的迭代器，否则返回指向end的迭代器
2 // 根据map的类型，返回的迭代器为 iterator 或者 const_iterator
3 iterator find (const key_type& k);
4 const_iterator find (const key_type& k) const;

举例：

std::map<char,int> mymap;
std::map<char,int>::iterator it;

mymap['a']=50;
mymap['b']=100;
mymap['c']=150;
mymap['d']=200;

it = mymap.find('b');
if (it != mymap.end())
mymap.erase (it); // b被成功删除

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九. 操作符
operator: == != < <= > >=
注意对于==运算符, 只有键值对以及顺序完全相等才算成立。

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