1. 关联式容器
在初阶阶段，我们已经接触过
STL
中的部分容器，比如：
vector
、
list
、
deque
、
forward_list(C++11)
等，这
些容器统称为序列式容器，因为其底层为线性序列的数据结构，里面存储的是元素本身。那什么是关联式容
器？它与序列式容器有什么区别？
关联式容器
也是用来存储数据的，与序列式容器不同的是，其
里面存储的是
<key, value>
结构的键值对，在
数据检索时比序列式容器效率更高
。
2. 键值对
用来表示具有一一对应关系的一种结构，该结构中一般只包含两个成员变量
key
和
value
，
key
代表键值，
value
表示与
key
对应的信息
。比如：现在要建立一个英汉互译的字典，那该字典中必然有英文单词与其对应
的中文含义，而且，英文单词与其中文含义是一一对应的关系，即通过该应该单词，在词典中就可以找到与 其对应的中文含义。
SGI-STL
中关于键值对的定义：
template <class T1, class T2> struct pair { typedef T1 first_type; typedef T2 second_type; T1 first; T2 second; pair(): first(T1()), second(T2()) {} pair(const T1& a, const T2& b): first(a), second(b) {} };3. 树形结构的关联式容器
根据应用场景的不桶，
STL
总共实现了两种不同结构的管理式容器：树型结构与哈希结构。
树型结构的关联式
容器主要有四种：
map
、
set
、
multimap
、
multiset
。这四种容器的共同点是：使用平衡搜索树
(
即红黑树
)
作为其底层结果，容器中的元素是一个有序的序列。下面一依次介绍每一个容器
3.1 set
3.1.1 set
的介绍
?
翻译：
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(
元素总是
const)
，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：
1.
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。
2. set
中插入元素时，只需要插入
value
即可，不需要构造键值对。
3. set
中的元素不可以重复
(
因此可以使用
set
进行去重
)
。
4.
使用
set
的迭代器遍历
set
中的元素，可以得到有序序列
5. set
中的元素默认按照小于来比较
6. set
中查找某个元素，时间复杂度为：
7. set
中的元素不允许修改
(
为什么
?)
8. set
中的底层使用二叉搜索树
(
红黑树
)
来实现
3.1.2 set
的使用
1.
set
的模板参数列表
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
2.
set
的构造
?3. set的迭代器
?4. set的容量
| ? ? ? ? ? ? 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>
|
|
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 fifirst,
iterator last )
|
删除
set
中
[fifirst, 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 fifind ( 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
|
6.
set
的使用举例
?删除一个元素可以通过迭代器删除，也可以通过值删除。但是通过值删除可以得到删除元素的个数，通过迭代器删除如果元素不存在会报错，所以一般我用迭代器删除的时候一般要判断要删除的元素是否存在
7.multiset
?可以看出multiset可以插入相同的元素，删除元素可以删除多个
3.2 map
3.2.1 map的介绍
1. map
是关联容器，它按照特定的次序
(
按照
key
来比较
)
存储由键值
key
和值
value
组合而成的元素。
2.
在
map
中，键值
key
通常用于排序和惟一地标识元素，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，并且在
map
的内部，
key
与
value
通过成员类型
value_type
绑定在一起，
为其取别名称为
pair:
typedef pair value_type;
3.
在内部，
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
(
即对
map
中的元素进行迭代时，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
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
))。
1. map
是关联容器，它按照特定的次序
(
按照
key
来比较
)
存储由键值
key
和值
value
组合而成的元素。
2.
在
map
中，键值
key
通常用于排序和惟一地标识元素，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，并且在
map
的内部，
key
与
value
通过成员类型
value_type
绑定在一起，
为其取别名称为
pair:
typedef pair value_type;
3.
在内部，
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
(
即对
map
中的元素进行迭代时，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
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
))
。
3.2.2 map的使用
1.
map
的模板参数说明
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。
2.map的构造
3. map的迭代器
?我们先看一段代码
void MapTest1()
{
string array[] = { "苹果","香蕉","橘子","苹果","香蕉","橘子","樱桃" };
map<string, int> mp;
for (const auto& e : array)
{
auto it = mp.find(e);
if (it == mp.end()) //说明该水果没有插入
{
mp.insert(make_pair(e, 1));
}
else
{
++it->second;
}
}
for (const auto& e : mp)
{
cout << e.first << ":" << e.second << endl;
}
}
int main()
{
//SetTest();
//MultisetTest();
//MapTest();
MapTest1();
}
?这段代码时统计水果的出现的次数
第二种方法：
void MapTest1()
{
string array[] = { "苹果","香蕉","橘子","苹果","香蕉","橘子","樱桃" };
map<string, int> mp;
/*for (const auto& e : array)
{
auto it = mp.find(e);
if (it == mp.end())
{
mp.insert(make_pair(e, 1));
}
else
{
++it->second;
}
}*/
for (const auto& e : array)
{
auto kv = mp.insert(make_pair(e, 1));
if (kv.second == false)
++kv.first->second;
}
for (const auto& e : mp)
{
cout << e.first << ":" << e.second << endl;
}
}
int main()
{
//SetTest();
//MultisetTest();
//MapTest();
MapTest1();
}
可以看出insert插入之后会返回一个pair，如果插入成功就返回插入之后的迭代器，返回true，插入失败就返回false，所以我们可以根据?第二个参数得到是否插入成功，失败就说明该水果存在我们就让value加1；
第三种方法：
for (const auto& e : array)
{
mp[e]++;
}
for (const auto& e : mp)
{
cout << e.first << ":" << e.second << endl;
}
}
int main()
{
//SetTest();
//MultisetTest();
//MapTest();
MapTest1();
}
mapped_type& operator[] (const key_type& k)
{
return (*((this->insert(make_pair(k,mapped_type()))).first)).second
}
//我们可以简化一下
mapped_type& operator[] (const key_type& k)
{
auto kv = insert(make_pair(k,mapped_type());
return kv.first->second;
}
【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。
1. 本公司现在要给公司员工发波福利，在员工工作时间会提供大量的水果供员工补充营养。由于水果种类 比较多，但是却又不知道哪种水果比较受欢迎，然后公司就让每个员工报告了自己最爱吃的k种水果,并且告知已经将所有员工喜欢吃的水果存储于一个数组中。然后让我们统计出所有水果出现的次数，并 且求出大家最喜欢吃的前k种水果。
void
GetFavoriteFruit
(
const
vector
&
fruits
，
size_t k
)
{
}
struct ComCol
{
bool operator()(pair<int,string>& r, pair<int, string>& l)
{
return r.first > l.first;
}
};
struct ComColIt
{
bool operator()(multimap<int, string>::iterator& rt, multimap<int, string>::iterator& lt)
{
return rt->first > lt->first;
}
};
void GetFavoriteFruit(const vector<string> & fruits, size_t k)
{
map<string, int> mp;
for (const auto& e : fruits)
{
mp[e]++;
}
multimap<int, string> mmp;
for (const auto& e : mp)
{
mmp.insert(make_pair(e.second, e.first));
}
//以为mp是双向迭代器，所以不支持sort所以需要把mp中数据放入vector中
//方法一：将数据放入vector中
/*
vector<pair<int, string>> v;
for (const auto& e : mmp)
{
v.push_back(e);
}
sort(v.begin(), v.end(),ComCol());
*/
//方法二:将迭代器放入vector中
vector<multimap<int, string>::iterator> v;
auto it = mmp.begin();
while (it != mmp.end())
{
v.push_back(it);
++it;
}
sort(v.begin(), v.end(), ComColIt());
for (int i = 0; i < k; ++i)
{
cout << v[i]->first << " : " << v[i]->second << endl;
}
//方法三：
priority_queue<map<string,int>::iterator, vector<map<string, int>::iterator>,
ComColIt> q;
auto it = mp.begin();
while (it != mp.end())
{
q.push(it);
++it;
}
while (k--)
{
cout << q.top()->first << " : " << q.top()->second << endl;
q.pop();
}
}
int main()
{
//SetTest();
//MultisetTest();
//MapTest();
//MapTest1();
vector<string> v{ "苹果","橘子", "樱桃" ,"苹果", "樱桃", "橘子" ,"哈密瓜" ,"西瓜", "香蕉", "香蕉" ,"哈密瓜", "苹果" ,"苹果", "橘子", "苹果" };
GetFavoriteFruit(v, 3);
}class Solution {
public:
struct ComCoV
{
bool operator()(map<string,int>::iterator &l,map<string,int>::iterator &r)
{
if(l->second < r->second)
return true;
else if(l->second == r->second && l->first > r->first)
return true;
else
return false;
}
};
vector<string> topKFrequent(vector<string>& words, int k) {
vector<string> v;
map<string,int>mp;
for(const auto & e: words)
{
++mp[e]; //统计次数
}
priority_queue<map<string,int>::iterator,vector<map<string,int>::iterator>,ComCoV> q;
auto it = mp.begin();
while(it != mp.end())
{
q.push(it);
++it;
}
while(k--)
{
v.push_back(q.top()->first);
q.pop();
}
return v;
}
};?
