C++_map&set

2019-10-10 0 条评论 38 次阅读 0 人点赞

1. map

map文档

  1. map是关联容器,它按照特定的次序(利用key比较)存储键值key和值value组合而成的元素。
  2. 在map中,键值key通常用于排序和唯一的标识元素,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,在map内部,key与value通过成员value_type绑定在一起,为其取别名称为pair:typedef pair value_type
  3. 在其内部,map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。
  4. 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(对map中元素进行迭代时,可以得到一个有序的序列)。
  5. map支持下标访问符,即在[]中放入key,就可以找到与key相对应的value。
  6. 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))。
  • map的使用

template < class Key,                                     // map::key_type
           class T,                                       // map::mapped_type
           class Compare = less<Key>,                     // map::key_compare
           class Alloc = allocator<pair<const Key,T> >    // map::allocator_type
           > class map;

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

1. map的构造

函数声明 功能介绍
map(const key_compare& comp = key_compare(), const allocator_type& alloc = allocator_type()) 构造一个空 的map
template map (InputIterator first, InputIterator last, const key_compare& comp = key_compare(), const allocator_type& alloc = allocator_type()) 用[first, last)区间中 的元素构造 map
map (const map& x) map的拷贝构造

2. map的迭代器

函数声明 功能简介
iterator begin () 返回第一个元素的位置
iterator end () 返回最后一个元素的下一个位置
const_iterator begin () const 返回第一个元素的const迭代器
const_iterator end () const 返回最后一个元素下一个位置的const迭代器
reverse_iterator rbegin() 返回第一个元素位置的反向迭代器即rend
reverse_iterator rend() 返回最后一个元素下一个位置的反向迭代器即 rbegin
const_reverse_iterator rbegin() const 返回第一个元素位置的const反向迭代器即rend
const_reverse_iterator rend() const 返回最后一元素下一个位置的反向迭代器即rbegin

3. map的容量与元素访问、

函数声明 功能简介
bool empty ( ) const 检测map中的元素是否为空,是返回true,否则 返回false
size_type size() const 返回map中有效元素的个数
mapped_type& operator[] (const key_type& k) 返回去key对应的value

注意:当key不在map中时,通过operator获取对应的value时会发生什么?

在元素访问时,有一个与operator[]类似的操作at()(该函数并不常用)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

4. map元素的修改

函数声明 功能简介
pair<iterator,bool> insert ( const value_type& x ) 在map中插入键值对x,注意x是一个键值对,返回 值也是键值对:iterator代表新插入元素的位置, bool代表释放插入成功
iterator insert ( iterator position, const value_type& x ) 在position位置插入值为x的键值对,返回该键值对 在map中的位置,注意:元素不一定必须插在 position位置,该位置只是一个参考
template void insert ( InputIterator first, InputIterator last ) 在map中插入[first, last)区间中的元素
void erase ( iterator position ) 删除position位置上的元素
size_type erase ( const key_type& x ) 删除键值为x的元素
void erase ( iterator first, iterator last ) 删除[first, last)区间中的元素
void swap ( map<Key,T,Compare,Allocator>& mp ) 交换两个map中的元素
void clear ( ) 将map中的元素清空
iterator find ( const key_type& x ) 在map中插入key为x的元素,找到返回该元素的位 置的迭代器,否则返回end
const_iterator find ( const key_type& x ) const 在map中插入key为x的元素,找到返回该元素的位 置的const迭代器,否则返回cend
size_type count ( const key_type& x ) const 返回key为x的键值在map中的个数,注意map中 key是唯一的,因此该函数的返回值要么为0,要么 为1,因此也可以用该函数来检测一个key是否在 map中
#include <map>

void TestMap(){
    map<string, string> m;

    // 向map中插入元素的方式:
    // 将键值对<"peach","桃子">插入map中,用pair直接来构造键值对
    m.insert(pair<string, string>("peach", "桃子"));

    // 将键值对<"peach","桃子">插入map中,用make_pair函数来构造键值对
    m.insert(make_pair("banan", "香蕉"));

    // 借用operator[]向map中插入元素
    /*
    operator[]的原理是:
    用<key, T()>构造一个键值对,然后调用insert()函数将该键值对插入到map中
    如果key已经存在,插入失败,insert函数返回该key所在位置的迭代器
    如果key不存在,插入成功,insert函数返回新插入元素所在位置的迭代器
    operator[]函数最后将insert返回值键值对中的value返回
    */
    // 将<"apple", "">插入map中,插入成功,返回value的引用,将“苹果”赋值给该引用结果,
    m["apple"] = "苹果";

    // key不存在时抛异常
    //m.at("waterme") = "水蜜桃";
    cout << m.size() << endl;

    // 用迭代器去遍历map中的元素,可以得到一个按照key排序的序列
    for (auto& i : m)
    cout << i.first << "--->" << i.second << endl;
    cout << endl;

    // map中的键值对key一定是唯一的,如果key存在将插入失败
    auto ret = m.insert(make_pair("peach", "桃色"));
    if (ret.second)
        cout << "<peach, 桃色>不在map中, 已经插入" << endl;
    else
        cout << "键值为peach的元素已经存在:" << ret.first->first << "--->" <<
    ret.first->second <<" 插入失败"<< endl;

    // 删除key为"apple"的元素
    m.erase("apple");

    if (1 == m.count("apple"))
        cout << "apple还在" << endl;
    else
        cout << "apple被吃了" << endl;
}

【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

  6. 支持[]操作符,operator[]中实际进行插入查找。

2. multimap

multimap文档

  1. multimap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。

  2. 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;

  3. 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。

  4. 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。

  5. 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。

  • multimap的使用

multimap的使用可以参考map,二者功能类似

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

  4. 使用时与map包含的头文件相同

3. set

set文档

  1. set是按照一定次序存储元素的容器

  2. 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(const元素),但是可以从容器中插入或删除它们。

  3. 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。

  4. 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。

  5. set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的。

    注意:

  6. 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。

  7. set中插入元素时,只需要插入value即可,不需要构造键值对。

  8. set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。

  9. 使用set的迭代器遍历set中的元素,可以得到有序序列

  10. set中的元素默认按照小于来比较

  11. set中查找某个元素,时间复杂度为:log~2~N

  12. set中的元素不允许修改。

  13. set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)来实现。

  • set的使用

template < class T,                        // set::key_type/value_type
           class Compare = less<T>,        // set::key_compare/value_compare
           class Alloc = allocator<T>      // set::allocator_type
           > class set;

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。
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。

1. set的构造

函数声明 功能介绍
set (const Compare& comp = Compare(), const Allocator& = Allocator() ); 构造空的set
set (InputIterator first, InputIterator last, const Compare& comp = Compare(), const Allocator& = Allocator() ); 用[first, last)区间 中的元素构造set
set ( const set<Key,Compare,Allocator>& x); set的拷贝构造

2. set的迭代器

函数声明 功能介绍
iterator begin() 返回set中起始位置元素的迭代器
iterator end() 返回set中最后一个元素后面的迭代器
const_iterator cbegin() const 返回set中起始位置元素的const迭代器
const_iterator cend() const 返回set中最后一个元素后面的const迭代器
reverse_iterator rbegin() 返回set第一个元素的反向迭代器,即end
reverse_iterator rend() 返回set最后一个元素下一个位置的反向迭代器,即 rbegin
const_reverse_iterator crbegin() const 返回set第一个元素的反向const迭代器,即cend
const_reverse_iterator crend() const 返回set最后一个元素下一个位置的反向const迭代器, 即crbegin

3. set容量

函数声明 功能介绍
bool empty ( ) const 检测set是否为空,空返回true,否则返回true
size_type size() const 返回set中有效元素的个数

4. set修改操作

函数声明 功能介绍
pair<iterator,bool> insert ( const value_type& x ) 在set中插入元素x,实际插入的是<x, x>构成的键值对, 如果插入成功,返回<该元素在set中的位置,true>,如果 插入失败,说明x在set中已经存在,返回<x在set中的位 置,false>
iterator insert ( iterator position, const value_type& x ) 在set的position位置插入x,实际插入的是<x, x>构成的 键值对,注意:position位置只是参考,x最终不一定在该 位置
template void insert ( InputIterator first, InputIterator last ); 在set中插入[first, last)区间中的元素
void erase ( iterator position ) 删除set中position位置上的元素
size_type erase ( const key_type& x ) 删除set中值为x的元素,返回删除的元素的个数
void erase ( iterator first, iterator last ) 删除set中[first, last)区间中的元素
void swap ( set<Key,Compare,Allocator>& st ); 交换set中的元素
void clear ( ) 将set中的元素清空
iterator find ( const key_type& x ) const 返回set中值为x的元素的位置
size_type count ( const key_type& x ) const 返回set中值为x的元素的个数

4. multiset

multiset文档

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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。

  4. 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。

  5. multiset底层结构为二叉搜索树(红黑树)。

注意:

  1. multiset中再底层中存储的是<value, value>的键值对

  2. mtltiset的插入接口中只需要插入即可

  3. 与set的区别是,multiset中的元素可以重复,set是中value是唯一的

  4. 使用迭代器对multiset中的元素进行遍历,可以得到有序的序列

  5. multiset中的元素不能修改

  6. 在multiset中找某个元素,时间复杂度为

  7. multiset的作用:可以对元素进行排序

L_KingMing

这个人太懒什么东西都没留下

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