1,map简介
map是STL的一个关联容器,它提供一对一的hash。
map以模板(泛型)方式实现,可以存储任意类型的数据,包括使用者自定义的数据类型。Map主要用于资料一对一映射(one-to-one)的情況,map內部的实现自建一颗红黑树,这颗树具有对数据自动排序的功能。在map内部所有的数据都是有序的,后边我们会见识到有序的好处。比如一个班级中,每个学生的学号跟他的姓名就存在著一对一映射的关系。
2,map的功能
自动建立key - value的对应。key 和 value可以是任意你需要的类型,包括自定义类型。
3,使用map
使用map得包含map类所在的头文件
#include
map对象是模板类,需要关键字和存储对象两个模板参数:
std:map
这样就定义了一个用int作为索引,并拥有相关联的指向string的指针.
为了使用方便,可以对模板类进行一下类型定义,
typedef map
UDT_MAP_INT_CSTRING enumMap;
4,map的构造函数
map共提供了6个构造函数,这块涉及到内存分配器这些东西,略过不表,在下面我们将接触到一些map的构造方法,这里要说下的就是,我们通常用如下方法构造一个map:
map
5,插入元素
// 定义一个map对象
map mapStudent;
// 第一种 用insert函數插入pair
mapStudent.insert(pair(000, "student_zero"));
// 第二种 用insert函数插入value_type数据
mapStudent.insert(map::value_type(001, "student_one"));
// 第三种 用"array"方式插入
mapStudent[123] = "student_first";
mapStudent[456] = "student_second";
以上三种用法,虽然都可以实现数据的插入,但是它们是有区别的,当然了第一种和第二种在效果上是完成一样的,用insert函数插入数据,在数据的 插入上涉及到集合的唯一性这个概念,即当map中有这个关键字时,insert操作是不能在插入数据的,但是用数组方式就不同了,它可以覆盖以前该关键字对 应的值,用程序说明如下:
mapStudent.insert(map::value_type (001, "student_one"));
mapStudent.insert(map::value_type (001, "student_two"));
上面这两条语句执行后,map中001这个关键字对应的值是“student_one”,第二条语句并没有生效,那么这就涉及到我们怎么知道insert语句是否插入成功的问题了,可以用pair来获得是否插入成功,程序如下
// 构造定义,返回一个pair对象
pair insert (const value_type& val);
pair
我们通过pair的第二个变量来知道是否插入成功,它的第一个变量返回的是一个map的迭代器,如果插入成功的话Insert_Pair.second应该是true的,否则为false。
6, 查找元素
当所查找的关键key出现时,它返回数据所在对象的位置,如果沒有,返回iter与end函数的值相同。
// find 返回迭代器指向当前查找元素的位置否则返回map::end()位置
iter = mapStudent.find("123");
if(iter != mapStudent.end())
cout<<"Find, the value is"<second<
7, 刪除与清空元素
//迭代器刪除
iter = mapStudent.find("123");
mapStudent.erase(iter);
//用关键字刪除
int n = mapStudent.erase("123"); //如果刪除了會返回1,否則返回0
//用迭代器范围刪除 : 把整个map清空
mapStudent.erase(mapStudent.begin(), mapStudent.end());
//等同于mapStudent.clear()
8,map的大小
在往map里面插入了数据,我们怎么知道当前已经插入了多少数据呢,可以用size函数,用法如下:
int nSize = mapStudent.size();
9,map的基本操作函数:
C++ maps是一种关联式容器,包含“关键字/值”对
begin() 返回指向map头部的迭代器
clear() 删除所有元素
count() 返回指定元素出现的次数
empty() 如果map为空则返回true
end() 返回指向map末尾的迭代器
equal_range() 返回特殊条目的迭代器对
erase() 删除一个元素
find() 查找一个元素
get_allocator() 返回map的配置器
insert() 插入元素
key_comp() 返回比较元素key的函数
lower_bound() 返回键值>=给定元素的第一个位置
max_size() 返回可以容纳的最大元素个数
rbegin() 返回一个指向map尾部的逆向迭代器
rend() 返回一个指向map头部的逆向迭代器
size() 返回map中元素的个数
swap() 交换两个map
upper_bound() 返回键值>给定元素的第一个位置
value_comp() 返回比较元素value的函数
multimap和map的功能类似,就不一一介绍了,下面主要说一下这两者的不同:
1、multimap中的key可以重复
2、multimap中没有重载operator[ ]功能
1、内部实现机理不同:
map :map内部实现了一个红黑树(红黑树是非严格平衡二叉搜索树,而AVL是严格平衡二叉搜索树),红黑树具有自动排序的功能,因此map内部的所有元素都是有序的,红黑树的每一个节点都代表着map的一个元素。因此,对于map进行的查找、删除,添加等一系列的操作都相当于是对红黑树进行的操作。map中的元素是按照二叉搜索树 (又名儿茶查找树、二叉排序树–特点就是左子树上所有节点的键值都小于根节点的键值,右子树所有节点的键值都大于根结点的键值)存储的,使用中序遍历可将键值按照从小到大遍历出来。
unordered_map :unordered_map内部实现了一个哈希表 (也叫散列表,通过把关键码值映射到Hash表中一个位置来访问记录,查找的时间复杂度可达到O(1),其在海量数据处理中有着广泛应用)。因此,其元素的排列顺序都是无序的。哈表的概念见:详谈哈希表。
2、谈谈各自的优缺点:
1、优点:
(1)有序性,这是map结构最大的有点,其元素的有序性在很多应用中都会简化很多的操作。
(2)红黑树,内部实现一个红黑树使得map的很多操作在lgn的时间复杂度下就可以实现,因此效率非常的高。
2、缺点:空间占用率高,因为map内部实现了红黑树,虽然提高了运行效率,但是因为每一个节点都需要额外保存父节点、孩子节点和红/黑性质,使得每一个节点都占用大量的空间。
3、适用处:对于那些有顺序要求的问题,用map会更高效一些。
1、优点:因为内部实现了哈希表,因此其查找速度非常的快。
2、缺点:哈希表的建立比较耗费时间
3、适用处:对于查找问题,unordered_map 会更加高效一些,因此遇到查找问题,常会考虑一下用unordered_map
3、总结:
1、内存占有率的问题就转化成红黑树 VS Hash表,还是unorder_map占用的内存要高。
2、但是unorder_map执行效率要比map高很多
3、对于unordered_map 或unordered_set 容器,其遍历顺序与创建该容器时输入的顺序不一定相同,因为遍历是按照哈希表从前往后依次遍历的。
unordered_multimap用法
unordered_map
是一个封装哈希表的无序容器。容器中每个元素都是 key/value,每个 key 仅可出现一次。unordered_multimap
是一个封装哈希表的无序容器。容器中每个元素都是 key/value,每个 key 可重复出现。
unordered_map
和 unordered_multimap
都是基于哈希表实现的,而且冲突策略采用的是链地址法。示意图如下:
操作与unordered_map相似