c++ map 使用方法

简介

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• map 是一种 关联容器，容器中的每个元素都由 关键字 (key) 和 值 (value) 两部分组成，且每个元素的关键字不允许相同
• map 中每个元素都按关键字 (key) 排序，容器中的元素始终遵循严格的顺序，所有插入的元素都按此顺序指定一个位置。
• map 内部是用红黑树 (一种自平衡二叉查找树) 实现的
• 容器使用分配器对象动态处理其存储需求。
• map 可以在 O(log n) 时间内进行查找，插入和删除操作

C++ STL 中 map 的用法

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• 头文件 #include <map>
• 需要使用 std 命名空间 using namespace std;
• C++ 中的 map 模板以泛型方式实现，可以存储任意类型的数据
• map中元素 typedef pair< const Key, T > value_type;
• 下文中含有 c++11 标签的为 C++ 11 中的新特性

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1.定义（初始化）map

• map<int,double> m; 定义一个key为int类型，value为int类型的map
• map<int,double,less<int> > m; map 内部元素按升序排列
• map<int,double,greater<int> > m; map 内部元素按降序排列

注：有关内存分配器 (allocator) 的使用本文不进行描述，想要了解有关内容可以查阅 c++ 官方手册

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2.向 map 中插入元素

使用 [] 操作符插入元素

• m[0] = 1.23 // key = 0，value = 1.23

使用 insert 方法插入元素（前 key 后 value）

m.insert(pair<int, double>(1, 2.34))
m.insert(make_pair(2, 3.14))
m.insert(map<int, double>::value_type(3, 4.56))

使用 emplace 方法构造并插入元素 c++11

m.emplace(pair<int, double>(1, 2.34))
m.emplace(make_pair(2, 3.14))
m.emplace(map<int, double>::value_type(3, 4.56))

使用 emplace_hint 方法构造并插入元素 c++11

auto it = m.emplace(make_pair(2, 3.14));

m.emplace_hint(it.first,pair<int, double>(1, 2.34));
m.emplace_hint(it.first,make_pair(2, 3.14));
m.emplace_hint(it.first,map<int, double>::value_type(3, 4.56));

emplace 和 emplace_hint 具体用法及区别

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3.查找 map 中元素

• m.find(key) 查找指定 key 是否存在，存在返回指向该 key 的迭代器，否则返回指向 m.end() 的迭代器
• m.count(key) 返回 key 对应的元素个数
  由于 map 容器 key 不允许重复，因此返回值为 1 或 0

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4.删除 map 中元素

• m.erase(key) 通过 key 删除元素
• m.erase(it) 删除迭代器 it 指向的元素
• m.erase(begin,end) 删除两个迭代器之间的元素
• m.clear() 清空 map 中所有元素

//使用迭代器刪除 key 为 2 的元素
map<int,double>::iterator it = m.find(2);
m.erase(it);

//使用迭代器刪除范围内元素
m.erase(m.begin(), m.end());

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5.遍历 map 中元素

• m[i] 使用 [] 操作符获取 key 为 i 元素的 value
• m.at(i) 使用 at 方法获取 key 为 i 元素的 value C++11
• (*it).first 使用迭代器获取元素的 key
• (*it).second 使用迭代器获取元素的 value

迭代器的获取：

• m.begin() 返回指向 map 首元素的迭代器
• m.end() 返回指向 map 尾元素位置+1的迭代器
• m.rbegin() 返回指向 map 尾元素的反向迭代器
• m.rend() 返回指向 map 首元素位置+1的反向迭代器
• m.cbegin() 返回指向 map 首元素的常量迭代器 C++11
• m.cend() 返回指向 map 尾元素位置+1的常量迭代器 C++11
• m.crbegin() 返回指向 map 尾元素的反向常量迭代器C++11
• m.crend() 返回指向 map 首元素位置+1的反向常量迭代器 C++11

注：常量迭代器 (const_iterator) 只能用于访问元素，不能修改元素

//直接访问元素
//注意：如果map中key不连续，空元素会返回0
for(int i=0;i<m.size();i++)
{
    cout<<i<<" "<<m[i]<<endl;
}

//使用迭代器遍历map容器
map<int, double>::iterator it;
for(it=m.begin();it!=m.end();it++)
{
	//cout<<(*it).first<<" "<<(*it).second<<endl; //也可以这样访问元素
    cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl;
}

//使用常量迭代器遍历map容器
map<int, double>::const_iterator it;
for(it=m.cbegin();it!=m.cend();it++)
{
    cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl;
}

//使用反向迭代器遍历map容器
map<int, double>::reverse_iterator it;
for(it=m.rbegin();it!=m.rend();it++)
{
    cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl;
}

//使用反向常量迭代器遍历map容器
map<int, double>::const_reverse_iterator it;
for(it=m.crbegin();it!=m.crend();it++)
{
    cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl;
}

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6.其他方法

• m.empty() 判断 map 容器是否为空，空返回1，非空返回0
• m.size() 返回 map 容器大小（元素个数）
• m.max_size() 返回 map 容器可以容纳的最大元素个数
• m1.swap(m2) 交换 map m1 m2
• m.upper_bound(key) 返回 key 大于给定 key 第一个位置的迭代器
• m.lower_bound(key) 返回 key 大于等于给定 key 第一个位置的迭代器
• m.key_comp() 返回比较元素 key 的 key_compare 对象
• m.value_comp() 返回比较元素 value 的 value_compare 对象
• m.get_allocator() 返回内存分配器对象
• m.equal_range(key) 返回 pair 其中 pair::first 为 lower_bound 元素，pair::second 为 upper_bound 元素