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map 是一种有序无重复的关联容器。
关联容器与顺序容器不同,他们的元素是按照关键字来保存和访问的,而顺序元素是按照它们在容器中的位置保存和访问的。
map保存的是一种 key - value 的pair对象,其中 key 是关键字,value 是关键字对应的值。通过 key找到对应的 value。map中按照 key的大小升序排列pair对象。
typedef pair value_type
其中key 是 const的,即不可以改变map中的key。
在map中定位特定的元素比 unordered_map 要慢,因为在 map中需要根据 key的大小进行顺序查找。
但是在map中允许直接选取一定范围的元素。
map在底层通常用二叉搜索树实现。
template < class Key, // map::关键字类型
class T, // map::值类型
class Compare = less, // map::关键字比较函数
class Alloc = allocator > // map::allocator类
> class map;
模板参数的第三个 class Compare = less
通过这个比较函数,map能比较两个不同的 key值的大小关系,及是否相等。默认采用 less
如果 Key类型没有"<"操作符的定义,则需要提供一个自定义比较函数的函数指针,来作为Compare函数。
构造函数
(1) 默认构造: map
(2) 范围构造: map
(3) 拷贝构造: map
(4) 初始化列表构造:map
由于map 的 value_type 是 pair类型,所以要构造成pair作为列表,这是三种构造 pair的方式
map
map
map
赋值操作符=
map& operator= (const map& x) // map赋值
map& operator= (map&& x) // 不懂
map& operator= (initializer_list
迭代器
begin, end, rbegin, rend
cbegin, cend, crbegin, crend
map 的迭代器支持 ++, -- 操作,但是不支持 +i 操作。
注意 map中是根据 key的值来排列元素的位置的,所以通过迭代器遍历出来的结果顺序,可能和插入值的顺序不同。
另外对 map的迭代器解引用的结果是得到一个 pair类型的对象。它有两个共有成员 first, second。first保存 key的值,second 保存value的值。
由于map的 key 是 const的,所以得到的 pair 的first 也是const 的。
成员函数
容量
empty() // 如果map 为空,返回true。否则返回 false
// bool empty() const noexcept;
size() // 返回map 中元素的大小,即 key-value 的个数
// size_type size() const noexcept;
max_size() // 返回由于存储空间的限制,map有可能包含的最大元素数。但不保证一定能达到这个数量,有可能在中途申请空间失败。
// size_type max_size() const noexcept;
元素访问
操作符[] // m[k] 返回map 中 Key为 k的元素的value的引用。
// 如果 k不存在,那么将会插入一个 key为 k的元素,并返回其默认 value。
// []操作总会将 map的大小 +1
// 注意,对于map,解引用迭代器得到 pair,操作符[]得到 value
at() // m.at(k) 返回map中Key为k的元素的value的引用。
// 如果k不存在,抛一个 out_of_range 异常。
// 使用 at 不会添加元素,不会增加 map的大小
修改
insert 插入
(1) pair
// 单个值插入,参数为 pair类型,first 为 key, second为 value
// 返回值也是一个 pair,first为插入后的 iterator,second 为bool类型, true表示插入成功,false 表示插入失败
// 插入失败是因为 map 中已经有一个 key 与输入相同。这次插入操作对map 不会有任何影响, 失败时返回值的 first指向已有的key-value
(2) iterator insert(const_iterator pos, const pair
// 提示值插入
// 从 pos 指定的位置开始查找 val应该插入的位置
// 如果设定值合适,可以减少插入时做查找的时间
(3) void insert(iterator first, iterator second);
// 范围插入,插入[first, second)范围内的内容
(4) void insert(initializer_list
// 初始化列表插入
emplace 高效插入
和 insert的主要区别在于,insert首先构造一个临时 value_type对象,再copy到 map中。
而emplace 是直接在map里根据参数构造 value_type对象。更高效。
pair
返回值与 insert情况相同。
emplace_hint 提示位置的高效插入
iterator emplace(const iterator pos, key k, value v);
从pos开始查找应该插入的位置,其余和 emplace相同。
erase 删除
(1) iterator erase(const_iterator position); // 删除迭代器指向的内容, 函数返回 NULL
(2) iterator erase(const_iterator first, const_iterator last); // 删除迭代器范围内的内容,函数返回NULL
(3) size_type erase(const key_type &k); // 删除 type 为k的元素,返回删除的数目。对于 map,成功删除返回1,k不存在则返回0
(4) 1,2中如果迭代器无效,会产生 undefined behavior
swap 交换两个 map对象的内容
(1) void swap(map &x)
(2) void swap(map &x1, map &x2) // 非成员重载函数
clear 清空一个容器的所有元素
void clear() noexcept;
操作
find 查找
在map中查找key 为 k的元素,返回指向它的迭代器。若k不存在,返回 map::end.
// iterator find(const key_type &k);
count 计数
统计map中 key为k的元素的个数,对于map,返回值不是1(存在),就是0(不存在)
// size_type count(const key_type &k) const;