C++ Primer学习笔记（第十章）-关联容器

关联容器

关联容器是通过键值来读取数据，即是key-value类型，这也是其与顺序容器（顺序容器通过位置顺序来读取数据）最大的区别。
在STL中提供了以下几种关联容器：

容器名称	说明
map	关联数组，元素通过键值进行存储和读取
set	大小可变的集合，可以通过键值实现数据的快速读取
multimap	支持同一个键值多次出现的map
multiset	支持同一个键值多次出现的set

注：map是key-value数组（关联数组）；set是key集合，仅仅存储了键值。

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引言

在介绍关联容器之前，先介绍一个可以实现数据简单组合的结构：pair

常见的功能	说明
pair< type1, type2> p1	默认构造函数,创建一个pair
pair< type1, type2> p1(v1, v2)	带初始化的构造函数，创建一个pair并进行初始化
make_pair(v1, v2)	将v1和v2进行组合，返回值为pair
p.first / p.second	返回pair的第一个位置的数据/返回第二个位置的数据
p1 < p2	return(p1.first < p2.first && p1.second < p2.second)
p2 == p2	return(p1.first == p2.first && p1.second == p2.second)

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1.map和multimap

1.1 map类型

map是key-value类型的数据结构，其不仅要存储键值key，还要存储数值value，而且map类型的数据是根据key查找value。
map具有三种数据类型，分别为：
- map< T1,T2>::value_type ： pair类型，包括key_type和mappend_type
- map< T1, T2>::key_type ：键值的类型
- map< T1, T2>::mappend_type：数据的类型

1）构建新的map

map具有三种不同的构造方式，可以通过没有参数的默认构造方法构造一个map，也可以通过赋初值的方式构造一个map。

常见的操作	说明
map< k, v> m	默认构造函数，创建一个空map
map< k, v> m(m2)	通过另一个map数据m2来构造新的对象
map< k, v> m(b, e)	通过一个map数组，即b=m2.begin(),e=m2.end()来构造一个新的map数组

2）元素的基本操作

map对元素具有添、删除等多种操作方式，下面简要的介绍map的插入和删除操作：

插入	说明
insert(e)	插入元素e(e的类型为pair),如果没有元素e就插入元素，并返回pair< map< T1, T2>, bool>，其中可以正常插入bool值为true以及插入元素的位置(迭代器)，如果插入失败就发挥false；有个已经存在元素e就什么也不错。
insert(b,e)	插入begin()~end()之间的数据，返回void
insert(iter,e)	插入元素e，如果没有元素e就插入元素，并返回e的迭代器位置iter；否则什么也不做
map[key]=value	通过这种下标的方式插入，如果没有元素< key, value>就直接插入数据，否则什么也不做

注：通过下标的方式不仅可以读取到元素，同时还可以插入元素，因此，在使用的时候，要注意特别的小心！！！

删除	说明
erase(k)	删除键值为k的元素，返回值类型为size_type,表示删除的元素个数
erase(p)	删除元素p，p的类型为pair，返回值为void
erase(b,e)	删除从begin()到end()之间的元素，返回值为void

对于map类型的数据可以通过下标的方式进行查找，同时也可以通过find函数进行查找，不过通过下标的方式会自动的添加没有的元素到map中。

其他函数	说明
find(k)	查找键值k，如果存在就返回k的迭代器，否则就返回end();对于multimap而言，返回的是查找到的第一个元素的位置
count(k)	统计键值为k的元素的个数（map的返回值为0或者1，因此可以作为查找使用）
begin()	map类型的起始位置（通常是最小的元素–小根堆）
end()	map类型的结束为止

注：map类型的迭代器支持自加（++）和自减（–）运算

1.2 multimap类型

multmap和map的最大的区别就是：map类型的键值key只能对应一个数据，而multimap类型的键值key可以对应多个数值（map是一对一的关系，multimap是一对多的关系）
注1：multimap和map支持的操作相同（除了下标操作）
住2：multimap和map中的元素都是按顺序排放的，因此，multimap中相同的元素是相邻存储的

1.3其他函数

函数	说明
lower_bound(k)	返回一个iterator，指向第一个不小于(>=)k的第一个元素
upper_bound(k)	返回一个iterator，指向第一个大于(>)k的第一个元素
equal_bound(k)	返回一个 pair类型数据，其first元素满足lower_bound(k)的迭代器，second元素满足upper_bound(k)的迭代器

注1：利用lower_bound和upper_bound可以实现查找功能，利用这两个函数可以确定元素k的范围
住2：利用equal_bound也可以实现查找功能，而且是上述两个函数的总体功能

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2.set和multiset

set类型是key的集合，因此，set类型中没有下标操作，同时不支持mapped_type，value_type与key_type是同类型的，而不是像map中的pair类型。
set支持的操作与map是一样的，包括函数的参数以及实用方法。