C++------map和set的使用

关联式容器

什么是关联式容器？它与序列式容器有什么区别？

关联式容器也是用来存储数据的，与序列式容器不同的是，其里面存储的是结构的键值对，在数据检索时比序列式容器效率更高。这里的序列是容器是指：vector，list、deque的底层。

键值对

键值对我们可以把它理解为英语单词对应中文意义的一种映射关系。该结构中一般只包含两个成员变量key和value，key代表键值，value表示与key对应的value也就是英语单词的中文意思。

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)
	{}
};

树型结构的关联式容器

根据应用场景的不同，STL总共实现了两种不同结构的管理式容器：树型结构与哈希结构。树型结构的关联式容器主要有四种：map、set、multimap、multiset。这四种容器的共同点是：使用平衡搜索树（即红黑树）作为其底层结果，容器中的元素是一个有序的序列，平衡二叉搜索树中序遍历可以得到一个有序的序列。

set的介绍

• 与map/multimap不同，map/multimap中存储的是真正的键值对，set中只存放value，但在底层实际存放的是由构成的键值对。

• set中插入元素时，只需要插入value即可，不需要构造键值对。

• set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。

• 使用set的迭代器遍历set中的元素，可以得到有序序列

• set中的元素默认按照小于来比较

• set中查找某个元素，时间复杂度为：$lo{g}_{2}n$

• set中的元素不允许修改

• set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)来实现
  
  T: set中存放元素的类型，实际在底层存储的键值对。
  Compare：set中元素默认按照小于来比较
  Alloc：set中元素空间的管理方式，使用STL提供的空间配置器管理

使用set的一些代码

int main()
{
	set<int> myset;
	for (int i = 1; i < 10; i++)
	{
		myset.insert(i*10);
	}
	set<int>::iterator itlow, itup;
	//取相邻的数字
	itlow = myset.lower_bound(35); // >=35
	itup =myset.upper_bound(60); //> 60
	cout << *itlow << endl;
	cout << *itup << endl;

	myset.erase(itlow, itup);
	for (auto& e : myset)
	{
		cout << e << endl;
	}
	return 0;
}


int main()
{
	set<int> myset;
	//set是去重的，这里的代码没有意义，要在multiset里面使用
	myset.insert(10);
	myset.insert(10);
	myset.insert(10);
	myset.insert(10);
	myset.insert(10);
	for (int i = 1; i < 10; i++)
	{
		myset.insert(i*10);
	}
	auto ret = myset.equal_range(10);
	set<int>::iterator itlow, itup;
	itlow = ret.first;
	itup = ret.second;
	cout << *itlow << endl;
	cout << *itup << endl;
	return 0;
}

void test_set()
{
	multiset<int> myset;
	set是去重的，这里的代码没有意义，要在multiset里面使用
	myset.insert(10);
	myset.insert(10);
	myset.insert(10);
	myset.insert(10);
	myset.insert(10);
	for (int i = 1; i < 10; i++)
	{
		myset.insert(i * 10);
	}
	
	auto ret = myset.equal_range(10);
	multiset<int>::iterator itlow, itup;
	itlow = ret.first;
	itup = ret.second;
	cout << *itlow << endl;
	cout << *itup << endl;
	for (auto e : myset)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	myset.erase(itlow, itup);

	for (auto e : myset)
	{
		cout << e << " ";
	}
}

map的介绍

1. map是关联容器，它按照特定的次序(按照key来比较)存储由键值key和值value组合而成的元
   素。
2. 在map中，键值key通常用于排序和惟一地标识元素，而值value中存储与此键值key关联的 内容。键值key和值value的类型可能不同，并且在map的内部，key与value通过成员类型
   value_type绑定在一起，为其取别名称为pair: typedef pair value_type;
3. 在内部，map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。
4. map中通过键值访问单个元素的速度通常比unordered_map容器慢，但map允许根据顺序 对元素进行直接迭代(即对map中的元素进行迭代时，可以得到一个有序的序列)。
5. map支持下标访问符，即在[]中放入key，就可以找到与key对应的value。
6. map通常被实现为二叉搜索树(更准确的说：平衡二叉搜索树(红黑树))。
   
   key: 键值对中key的类型
   T： 键值对中value的类型
   Compare: 比较器的类型，map中的元素是按照key来比较的，缺省情况下按照小于来比
   较，一般情况下(内置类型元素)该参数不需要传递，如果无法比较时(自定义类型)，需要用户
   自己显式传递比较规则(一般情况下按照函数指针或者仿函数来传递)
   Alloc：通过空间配置器来申请底层空间，不需要用户传递，除非用户不想使用标准库提供的
   空间配置器
   注意：在使用map时，需要包含头文件。

使用map的一些代码：

void test_map()
{
	map<string, string> mymap;
	//初始化map的方式
	pair<string, string>kv("sort", "排序");
	mymap.insert(kv);
	mymap.insert(pair<string, string>("string", "字符串"));
	mymap.insert(make_pair("insert", "插入"));
	//map也有去重功能。 不插入，不覆盖，插入过程中只比较key，不管value，key相同就不可以插入了

	//C++11支持这样写
	mymap.insert({ "insert","xxx" });
	map<string, string>::iterator it = mymap.begin();
	while (it != mymap.end())
	{
		cout << it->first << ":" << it->second << endl;
		it++;
	}

	cout << endl;
	//范围for
	for (const auto& kv : mymap)
	{
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
	}
}

好的，我们下一篇再见！