【C++】STL关联式容器之map和set

容器类型

在STL中，我们接触过许多容器，例如：vector，list，stack，queue，map，set，unordered_map，unordered_set，multimap，multiset等，实际上是可以将其分为两种类型。


第一种是序列式容器：其底层结构为线性序列的数据结构
第二种是关联式容器：其存储的类型是键值对，这样的存储类型使得在数据检索时比序列式容器的效率更高

序列式容器	关联式容器
vector,list,stack,queue	map,multimap,set,mutiset,unordered_map, unordered_set,unordered_multimap,unordered_multiset

树形结构的关联式容器

STL实现了两种不同结构的关联式容器，树形结构和哈希结构(C++11实现的)。
而树形结构的关联式容器有四种：map、set、multimap、multiset，它们的特点是使用平衡搜索树(也就是红黑树)作为其底层结构，按照key是有序的。

而另外一种哈希结构的关联式容器也有四种：unordered_map,unordered_set,unordered_multimap,unordered_multiset，它们的特点是使用哈希作为其底层结构，key是无序的。

map

map中的模板参数是：

其中key表示键值对中key的类型，T表示键值对中value的类型，compare表示比较器的类型，比较方式是按照key来进行比较的，如果没有传递比较方法，是按照小于来比较。Allocator是空间配置器，用来申请底层空间，一般不需要传递。

map的构造：

函数声明	功能介绍
map()	构造一个空的map
map ( const map& x )	拷贝构造
map ( InputIterator first, InputIterator last,const Compare& comp = Compare(), const Allocator& = Allocator() )	通过迭代器进行构造

map的迭代器：

函数声明	功能介绍
`begin() /end()	begin()`:首元素的位置，end()：最后一个元素的下一个位置
rbegin()/rend()	反向迭代器，rbegin()在end的位置，rend()在begin()的位置

map的容量和元素访问

函数声明	功能介绍
bool empty ( ) const	检测map中的元素是否为空，是返回true，否则返回false
size_type size() const	返回map中有效元素的个数
mapped_type& operator[] (constkey_type& k)	返回key对应的value

operator[]和at的区别

请注意：如果使用[]来进行元素访问时，本质上是通过key找到与key对应的value，将键值对进行返回，但是如果没有对应的key，那么会用当前key和默认value构造键值对进行插入，然后返回默认的value，也就意味着，使用[]时，无论key存在与否，都会返回一个value。而使用at时，如果key不存在，at()函数直接抛异常

map中元素的修改

函数声明	功能介绍
pair insert (const value_type& x )	插入一个键值对x，返回的也是键值对， 返回的first表示插入元素的位置，second表示插入是否成功
void erase ( iterator position )	删除pos位置的元素
size_type erase ( constkey_type& x )	删除键值key为x的元素
void erase ( iterator first,iterator last )	删除迭代器区间为[first,last)之间的元素

set，multiset，multimap的区别与联系

与map相比，set中只有value，没有key，其余的特性和map是一样的
而multiset是在set的基础上，value由唯一变为了可以重复，仅此而已，特点是multiset可以对元素进行排序。
而multimap是在map的基础上，key由唯一变为了可以重复，通过multimap对元素进行访问时通常比unordered_multimap慢，但是使用迭代器对multimap进行遍历时，会得到关于key有序的序列。