STL中map用法详解.docx
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STL中map用法详解.docx
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STL中map用法详解
STL中map用法详解
说明:
如果你具备一定的C++template知识,即使你没有接触过STL,这个文章你也应该可能较轻易的看懂。
本人水平有限,不当之处,望大家辅正。
一.Map概述
Map是STL的一个关联容器,它提供一对一(其中第一个可以称为关键字,每个关键字只能在map中出现一次,第二个可能称为该关键字的值)的数据处理能力,由于这个特性,它完成有可能在我们处理一对一数据的时候,在编程上提供快速通道。
这里说下map内部数据的组织,map内部自建一颗红黑树(一种非严格意义上的平衡二叉树),这颗树具有对数据自动排序的功能,所以在map内部所有的数据都是有序的,后边我们会见识到有序的好处。
下面举例说明什么是一对一的数据映射。
比如一个班级中,每个学生的学号跟他的姓名就存在着一一映射的关系,这个模型用map可能轻易描述,很明显学号用int描述,姓名用字符串描述(本篇文章中不用char*来描述字符串,而是采用STL中string来描述),下面给出map描述代码:
Map
1.map的构造函数
map共提供了6个构造函数,这块涉及到内存分配器这些东西,略过不表,在下面我们将接触到一些map的构造方法,这里要说下的就是,我们通常用如下方法构造一个map:
Map
2.数据的插入
在构造map容器后,我们就可以往里面插入数据了。
这里讲三种插入数据的方法:
第一种:
用insert函数插入pair数据,下面举例说明(以下代码虽然是随手写的,应该可以在VC和GCC下编译通过,大家可以运行下看什么效果,在VC下请加入这条语句,屏蔽4786警告#pragmawarning(disable:
4786))
#include
#include
#include
Usingnamespacestd;
Intmain()
{
Map
mapStudent.insert(pair
mapStudent.insert(pair
mapStudent.insert(pair
map
:
iteratoriter;
for(iter=mapStudent.begin();iter!
=mapStudent.end();iter++)
{
Cout< } } 第二种: 用insert函数插入value_type数据,下面举例说明 #include #include #include Usingnamespacestd; Intmain() { Map mapStudent.insert(map : value_type(1,“student_one”)); mapStudent.insert(map : value_type(2,“student_two”)); mapStudent.insert(map : value_type(3,“student_three”)); map : iteratoriter; for(iter=mapStudent.begin();iter! =mapStudent.end();iter++) { Cout< } } 第三种: 用数组方式插入数据,下面举例说明 #include #include #include Usingnamespacestd; Intmain() { Map mapStudent[1]=“student_one”; mapStudent[2]=“student_two”; mapStudent[3]=“student_three”; map : iteratoriter; for(iter=mapStudent.begin();iter! =mapStudent.end();iter++) { Cout< } } 以上三种用法,虽然都可以实现数据的插入,但是它们是有区别的,当然了第一种和第二种在效果上是完成一样的,用insert函数插入数据,在数据的插入上涉及到集合的唯一性这个概念,即当map中有这个关键字时,insert操作是插入数据不了的,但是用数组方式就不同了,它可以覆盖以前该关键字对应的值,用程序说明 mapStudent.insert(map : value_type(1,“student_one”)); mapStudent.insert(map : value_type(1,“student_two”)); 上面这两条语句执行后,map中1这个关键字对应的值是“student_one”,第二条语句并没有生效,那么这就涉及到我们怎么知道insert语句是否插入成功的问题了,可以用pair来获得是否插入成功,程序如下 Pair : iterator,bool>Insert_Pair; Insert_Pair=mapStudent.insert(map : value_type(1,“student_one”)); 我们通过pair的第二个变量来知道是否插入成功,它的第一个变量返回的是一个map的迭代器,如果插入成功的话Insert_Pair.second应该是true的,否则为false。 下面给出完成代码,演示插入成功与否问题 #include #include #include Usingnamespacestd; Intmain() { Map Pair : iterator,bool>Insert_Pair; Insert_Pair=mapStudent.insert(pair If(Insert_Pair.second==true) { Cout<<”InsertSuccessfully”< } Else { Cout<<”InsertFailure”< } Insert_Pair=mapStudent.insert(pair If(Insert_Pair.second==true) { Cout<<”InsertSuccessfully”< } Else { Cout<<”InsertFailure”< } map : iteratoriter; for(iter=mapStudent.begin();iter! =mapStudent.end();iter++) { Cout< } } 大家可以用如下程序,看下用数组插入在数据覆盖上的效果 #include #include #include Usingnamespacestd; Intmain() { Map mapStudent[1]=“student_one”; mapStudent[1]=“student_two”; mapStudent[2]=“student_three”; map : iteratoriter; for(iter=mapStudent.begin();iter! =mapStudent.end();iter++) { Cout< } } 3.map的大小 在往map里面插入了数据,我们怎么知道当前已经插入了多少数据呢,可以用size函数,用法如下: IntnSize=mapStudent.size(); 4.数据的遍历 这里也提供三种方法,对map进行遍历 第一种: 应用前向迭代器,上面举例程序中到处都是了,略过不表 第二种: 应用反相迭代器,下面举例说明,要体会效果,请自个动手运行程序 #include #include #include Usingnamespacestd; Intmain() { Map mapStudent.insert(pair mapStudent.insert(pair mapStudent.insert(pair map : reverse_iteratoriter; for(iter=mapStudent.rbegin();iter! =mapStudent.rend();iter++) { Cout< } } 第三种: 用数组方式,程序说明如下 #include #include #include Usingnamespacestd; Intmain() { Map mapStudent.insert(pair mapStudent.insert(pair mapStudent.insert(pair intnSize=mapStudent.size() for(intnIndex=0;nIndex { Cout< } } 5.数据的查找(包括判定这个关键字是否在map中出现) 在这里我们将体会,map在数据插入时保证有序的好处。 要判定一个数据(关键字)是否在map中出现的方法比较多,这里标题虽然是数据的查找,在这里将穿插着大量的map基本用法。 这里给出三种数据查找方法 第一种: 用count函数来判定关键字是否出现,其缺点是无法定位数据出现位置,由于map的特性,一对一的映射关系,就决定了count函数的返回值只有两个,要么是0,要么是1,出现的情况,当然是返回1了 第二种: 用find函数来定位数据出现位置,它返回的一个迭代器,当数据出现时,它返回数据所在位置的迭代器,如果map中没有要查找的数据,它返回的迭代器等于end函数返回的迭代器,程序说明 #include #include #include Usingnamespacestd; Intmain() { Map mapStudent.insert(pair mapStudent.insert(pair mapStudent.insert(pair map : iteratoriter; iter=mapStudent.find (1); if(iter! =mapStudent.end()) { Cout<<”Find,thevalueis”< } Else { Cout<<”DonotFind”< } } 第三种: 这个方法用来判定数据是否出现,是显得笨了点,但是,我打算在这里讲解 Lower_bound函数用法 这个函数用来返回要查找关键字的下界(是一个迭代器) Upper_bound函数用法,这个函数用来返回要查找关键字的上界(是一个迭代器) 例如: map中已经插入了1,2,3,4的话,如果lower_bound (2)的话,返回的2,而upper-bound (2)的话,返回的就是3 Equal_range函数返回一个pair,pair里面第一个变量是Lower_bound返回的迭代器,pair里面第二个迭代器是Upper_bound返回的迭代器,如果这两个迭代器相等的话,则说明map中不出现这个关键字,程序说明 #include #include #include Usingnamespacestd; Intmain() { Map mapStudent[1]=“student_one”; mapStudent[3]=“student_three”; mapStudent[5]=“student_five”; map : iteratoriter; iter=mapStudent.lower_bound (2); { //返回的是下界3的迭代器 Cout< } iter=mapStudent.lower_bound(3); { //返回的是下界3的迭代器 Cout< } iter=mapStudent.upper_bound (2); { //返回的是上界3的迭代器 Cout< } iter=mapStudent.upper_bound(3); { //返回的是上界5的迭代器 Cout< } Pair : iterator,map : iterator>mapPair; mapPair=mapStudent.equal_range (2); if(mapPair.first==mapPair.second) { cout<<”DonotFind”< } Else { Cout<<”Find”< } mapPair=mapStudent.equal_range(3); if(mapPair.first==mapPair.second) { cout<<”DonotFind”< } Else { Cout<<”Find”< } } 6.数据的清空与判空 清空map中的数据可以用clear()函数,判定map中是否有数据可以用empty()函数,它返回true则说明是空map 7.数据的删除 这里要用到erase函数,它有三个重载了的函数,下面在例子中详细说明它们的用法 #include #include #include Usingnamespacestd; Intmain() { Map mapStudent.insert(pair mapStudent.insert(pair mapStudent.insert(pair //如果你要演示输出效果,请选择以下的一种,你看到的效果会比较好 //如果要删除1,用迭代器删除 map : iteratoriter; iter=mapStudent.find (1); mapStudent.erase(iter); //如果要删除1,用关键字删除 Intn=mapStudent.erase (1);//如果删除了会返回1,否则返回0 //用迭代器,成片的删除 //一下代码把整个map清空 mapStudent.earse(mapStudent.begin(),mapStudent.end()); //成片删除要注意的是,也是STL的特性,删除区间是一个前闭后开的集合 //自个加上遍历代码,打印输出吧 } 8.其他一些函数用法 这里有swap,key_comp,value_comp,get_allocator等函数,感觉到这些函数在编程用的不是很多,略过不表,有兴趣的话可以自个研究 9.排序 这里要讲的是一点比较高深的用法了,排序问题,STL中默认是采用小于号来排序的,以上代码在排序上是不存在任何问题的,因为上面的关键字是int型,它本身支持小于号运算,在一些特殊情况,比如关键字是一个结构体,涉及到排序就会出现问题,因为它没有小于号操作,insert等函数在编译的时候过不去,下面给出两个方法解决这个问题 第一种: 小于号重载,程序举例 #include #include Usingnamespacestd; TypedefstructtagStudentInfo { IntnID; StringstrName; }StudentInfo,*PStudentInfo;//学生信息 Intmain() { //用学生信息映射分数 Map StudentInfostudentInfo; studentInfo.nID=1; studentInfo.strName=“student_one”; mapStudent.insert(pair studentInfo.nID=2; studentInfo.strName=“student_two”; mapStudent.insert(pair } 以上程序是无法编译通过的,只要重载小于号,就OK了,如下: TypedefstructtagStudentInfo { IntnID; StringstrName; Booloperator<(tagStudentInfoconst&_A)const { //这个函数指定排序策略,按nID排序,如果nID相等的话,按strName排序 If(nID<_A.nID)returntrue; If(nID==_A.nID)returnstrNpare(_A.strName)<0; Returnfalse; } }StudentInfo,*PStudentInfo;//学生信息 第二种: 仿函数的应用,这个时候结构体中没有直接的小于号重载,程序说明 #include #include Usingnamespacestd; TypedefstructtagStudentInfo { IntnID; StringstrName; }StudentInfo,*PStudentInfo;//学生信息 Classssort { Public: Booloperator()(StudentInfoconst&_A,StudentInfoconst&_B)const { If(_A.nID<_B.nID)returntrue; If(_A.nID==_B.nID)return_A.strNpare(_B.strName)<0; Returnfalse; } }; Intmain() { //用学生信息映射分数 Map StudentInfostudentInfo; studentInfo.nID=1; studentInfo.strName=“student_one”; mapStudent.insert(pair studentInfo.nID=2; studentInfo.strName=“student_two”; mapStudent.insert(pair } 10.另外 由于STL是一个统一的整体,map的很多用法都和STL中其它的东西结合在一起,比如在排序上,这里默认用的是小于号,即less<>,如果要从大到小排序呢,这里涉及到的东西很多,在此无法一一加以说明。 还要说明的是,map中由于它内部有序,由红黑树保证,因此很多函数执行的时间复杂度都是log2N的,如果用map函数可以实现的功能,而STLAlgorit
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