map/multimap/set/multiset

根据数据在容器中的排列特性，分为序列式(sequeence)和关联式(associative)

• 序列式容器：其中元素可序，但不一定有序，容器通过元素在容器中的位置顺序存储和访问元素

  • C++本身提供了一个序列式容器：数组(array)；
  • STL中提供了vector，list，slist，deque，stack，queue，heap，priority-queue
  • 其中stack和queue只是对deque进行了封装，所以被称为适配器

• 关联式容器：每个元素都有一个键值(key)和一个实值(value)，通过键值存储和查找元素；

  • 标准的关联式容器有set(集合)和map(映射表)；以及根据set和map衍生出来的multiset和multimap；这些容器底层都是RB-Tree(红黑树)
  • 另外STL还提供了非标准的hash table(散列表)，以及以hash table 为底层机制实现的hash_set(散列集合)，hash_map(散列映射表)，hash_multiset(散列多键集合)，hash_multimap(散列多键映射表)

---

set特性

• 所有元素都会根据元素的键值自动排序，默认为升序
• set元素的键值就是实值，实值就是键值，所以不能通过迭代器改变元素的值

...
template 
class set {
//模板参数可以看出只有一个键值
...

typedef typename _Rep_type::const_iterator iterator;
//从源码中可以看到set的迭代器被定义为RB-Tree的const_iterator
//是一种constant iterator（mutable iterator）

• set不允许两个元素有相同的键值，所以插入元素调用的是底层机制RB-Tree的insert_unique()

---

multiset和set的唯一差别在于它允许键值重复，因此它的插入操作采用底层机制RB-Tree的insert_equal()

//部分源码
//从源码中可以看到调用的是insert_equal（）
  template <class _InputIterator>
  multiset(_InputIterator __first, _InputIterator __last)
    : _M_t(_Compare(), allocator_type())
    { _M_t.insert_equal(__first, __last); }//****

  template <class _InputIterator>
  multiset(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
           const _Compare& __comp,
           const allocator_type& __a = allocator_type())
    : _M_t(__comp, __a) { _M_t.insert_equal(__first, __last); }//****

#else

  multiset(const value_type* __first, const value_type* __last)
    : _M_t(_Compare(), allocator_type())
    { _M_t.insert_equal(__first, __last); }

  multiset(const value_type* __first, const value_type* __last,
           const _Compare& __comp,
           const allocator_type& __a = allocator_type())
    : _M_t(__comp, __a) { _M_t.insert_equal(__first, __last); }

  multiset(const_iterator __first, const_iterator __last)
    : _M_t(_Compare(), allocator_type())
    { _M_t.insert_equal(__first, __last); }

  multiset(const_iterator __first, const_iterator __last,
           const _Compare& __comp,
           const allocator_type& __a = allocator_type())
    : _M_t(__comp, __a) { _M_t.insert_equal(__first, __last); }

---

map特性

• 所有元素都会根据元素的键值自动排序，默认为升序

• map的所有元素都是pair，同时拥有键值(key)和实值(value)

  • pair模板类用来绑定两个对象为一个新的对象，该类型在头文件中定义

    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){}
    };

...
template 
class map {
//从模板参数可以看出键值和实值都存在
...

• map不允许有相同的键值，所以插入元素调用的是底层机制RB-Tree的insert_unique()
• map的键值不允许修改，实值可以修改

---

multimap和map的唯一差别在于它允许键值重复，所以调用的是底层机制RB-Tree的insert_equal()

//与map不同的地方
 template <class _InputIterator>
  multimap(_InputIterator __first, _InputIterator __last)
    : _M_t(_Compare(), allocator_type())
    { _M_t.insert_equal(__first, __last); }

  template <class _InputIterator>
  multimap(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
           const _Compare& __comp,
           const allocator_type& __a = allocator_type())
    : _M_t(__comp, __a) { _M_t.insert_equal(__first, __last); }
#else
  multimap(const value_type* __first, const value_type* __last)
    : _M_t(_Compare(), allocator_type())
    { _M_t.insert_equal(__first, __last); }
  multimap(const value_type* __first, const value_type* __last,
           const _Compare& __comp,
           const allocator_type& __a = allocator_type())
    : _M_t(__comp, __a) { _M_t.insert_equal(__first, __last); }

  multimap(const_iterator __first, const_iterator __last)
    : _M_t(_Compare(), allocator_type())
    { _M_t.insert_equal(__first, __last); }
  multimap(const_iterator __first, const_iterator __last,
           const _Compare& __comp,
           const allocator_type& __a = allocator_type())
    : _M_t(__comp, __a) { _M_t.insert_equal(__first, __last); }

---

map的元素是“键-值”对的二元组形式：键用作元素在map中的索引，而值则表示所存储和读取的数据。set仅包含一个键，并有效地支持关于某个键是否存在的查询。set和map类型的对象所包含的元素都具有不同的键。如果需要一个键对应多个实例，则需要使用multimap或multiset类型。这两种类型允许多个元素拥有相同的键。