[C++知识库]【C++】map / multimap容器

目录

map 基本概念

map 构造和赋值

map 容器大小和交换

map 插入和删除

map 查找和统计

map 排序

map 基本概念

简介：

• map 中所有元素都是 pair
• pair 中第一个元素为 key (键值)，起到索引作用，第二个元素为 value (实值)
• 所有元素都会根据元素的键值自动排序
• 需要头文件 <map>

本质：

• map / multimap 属于关联式容器，底层结构是二叉树实现

优点：

• 可以根据 key 的值快速查找 value 值

map 和?multimap 区别：

• map 不允许容器中有重复 key 值元素
• multimap 允许容器中有重复 key 值元素

map 构造和赋值

功能：

• 对 map 容器进行构造和赋值操作

函数原型：

构造

// map 默认构造函数
map<T1, T2> mp;

// 拷贝构造函数
map(const map& mp);

赋值

// 重载 = 操作符
map& operator=(const map& mp);

测试代码：

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

void PrintMap(map<int,int>& m) {
    for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it) {
        // (*it).first      it->first
        cout << "key:" << (*it).first << "value:" << it->second << endl;
    }
    cout << endl;
}

void test() {
    // 创建 map 容器，模板参数有两个
    map<int, int>m;

    m.insert(pair<int, int>(1, 10)); // 匿名对组，key 为 1，value 是 10
    m.insert(pair<int, int>(2, 20));
    m.insert(pair<int, int>(4, 40));
    m.insert(pair<int, int>(3, 30));
    // 会按照 key 自动排序
    PrintMap(m);

    // 拷贝构造
    map<int, int>m2(m);
    PrintMap(m2);

    // 重载 = 操作符
    map<int, int>m3;
    m3 = m2;
    PrintMap(m3);
}

int main() {
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

map 中所有元素都是成对出现的，插入数据时要使用对组?

map 容器大小和交换

功能：

• 统计 map 容器大小以及交换 map 容器

函数原型：

// 返回容器中元素的数目
size();

// 判断容器是否为空
empty();

// 交换两个集合容器
swap(st);

测试代码：

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

size_t Map_size(const map<int, int>& m);

// 打印 map 容器元素
void PrintMap(map<int,int>& m) {
    for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it) {
        // (*it).first      it->first
        cout << "key:" << (*it).first << "value:" << it->second << endl;
    }
    cout << endl;
}

// 判断 map 容器是否为空
void Map_empty(const map<int, int>& m) {
    // 判断容器是否为空
    if (m.empty()) { 
        cout << "m 容器为空" << endl; 
    }
    else { 
        cout << "m 容器非空" << endl; 
        cout << "map 容器中元素个数：" << Map_size(m) << endl;
    }
}

size_t Map_size(const map<int, int>& m) {
    return m.size();
}

void test() {
    map<int, int>m1;

    Map_empty(m1); // 为空

    // 插入一个数据
    m1.insert(pair<int, int>(1, 10));

    Map_empty(m1); // 非空

    cout << endl << "m1打印" << endl;
    PrintMap(m1);

    // 交换
    map<int, int>m2;

    m2.insert(pair<int, int>(1, 10));
    m2.insert(pair<int, int>(2, 20));
    m2.insert(pair<int, int>(3, 30));
    m2.insert(pair<int, int>(4, 40));
    m2.insert(pair<int, int>(5, 50));

    cout << "m2交换前：" << endl;
    PrintMap(m2);
    
    cout << "m2交换后：" << endl;
    m2.swap(m1);
    PrintMap(m2);

}

int main() {
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

map 插入和删除

功能：

• map 容器进行插入数据和

函数原型：

// 在容器中插入元素
insert(elem);

// 清除所有元素
clear();

// 删除 pos 迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器
erase(pos);

// 删除区间 [beg, end) 的所有元素，返回下一个元素的迭代器
erase(beg, end);

// 删除容器中值为 key 的元素
erase(key);

测试代码：

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

void PrintMap(map<int,int>& m) {
    for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it) {
        cout << "key:" << (*it).first << "value:" << it->second << endl;
    }
    cout << endl;
}

void test() {
    map<int, int>m1;

    // 插入 
    // 第一种
    m1.insert(pair<int, int>(1, 10));

    // 第二种
    m1.insert(make_pair(2, 20));

    // 第三种
    m1.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));

    // 第四种
    m1[4] = 40; // 不建议用来插入，可以用来访问（但要确定存在）

    // key = 5  value = 0 
    //cout << m1[5] << endl; // 因为 key = 5 不存在，所以他会自己创建数据

    PrintMap(m1);

    // 删除 erase(beg); 传入迭代器
    m1.erase(m1.begin());
    PrintMap(m1); // key = 10 被删除

    // earse(key); 传入 key，把 key 对应的值删除
    m1.erase(4);
    PrintMap(m1);

    // erase(beg, end);
    m1.erase(m1.begin(), m1.end()); // 等于清空，方向迭代器
    PrintMap(m1);

    // 清空
    m1.clear();
    PrintMap(m1);
}

int main() {
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

?运行结果：

map 查找和统计

功能：

• 对 map 容器进行查找数据以及统计数据

函数原型：

// 查找 key 是否存在
// 存在，返回该键的元素的迭代器
// 不存在，返回 map.end();
find(key);

// 统计 key 的元素个数
count(key);

测试代码：

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

void test() {
    map<int, int>m1;

    m1.insert(make_pair(1, 10));
    m1.insert(make_pair(2, 20));
    m1.insert(make_pair(3, 30));
    m1.insert(make_pair(4, 40));

    // 查找
    map<int, int>::iterator pos = m1.find(3);
    if (pos != m1.end()) {
        cout << "找到 " << "key = " << pos->first << " value = " << (*pos).second << endl;
    }
    else {
        cout << "未找到" << endl;
    }

    // 统计，map 容器不允许有相同的 key
    // map 只能是 0 或 1
    // multimap count 可以 > 1
    int num = m1.count(1);
    cout << "num = " << num << endl; // 1
}

int main() {
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

map 排序

map 容器默认排序规则为按照 key 从小到大排序，如何改变排序规则？

• 运用仿函数，可以改变排序规则

测试代码：

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

class MyCompare {
public:
    bool operator()(int value1, int value2)const {
        return (value1 > value2);
    }
};

void test() {
    map<int, int>m1;

    m1.insert(make_pair(5, 50));
    m1.insert(make_pair(2, 20));
    m1.insert(make_pair(4, 40));
    m1.insert(make_pair(3, 30));
    m1.insert(make_pair(1, 10));

    // 默认升序
    for (map<int, int>::iterator it1 = m1.begin(); it1 != m1.end(); ++it1) {
        cout << "key = " << (*it1).first << " value = " << it1->second << endl;
    }
    cout << endl;

    // 降序
    map<int, int, MyCompare>m2;
    m2.insert(make_pair(5, 50));
    m2.insert(make_pair(2, 20));
    m2.insert(make_pair(4, 40));
    m2.insert(make_pair(3, 30));
    m2.insert(make_pair(1, 10));

    for (map<int, int, MyCompare>::iterator it2 = m2.begin(); it2 != m2.end(); ++it2) {
        cout << "key = " << (*it2).first << " value = " << it2->second << endl;
    }
}

int main() {
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：