C++——STL容器【map和set】

文档：map、set

1. 关联式容器

前几篇文章中写的STL容器：vector、list、dequeue等都是序列式容器，它们都是线性结构；而map和set都是关联式容器，与序列式容器不同的是，它们里面存储的是结构的键值对，这个在数据检索的时候，比序列式容器的效率更高

键值对：

键值对用来表示一一对应的关系结构，key表示键值，value表示与key对应的信息

template <class T1, class T2>
struct pair
{
    typedef T1 first_type;
    typedef T2 second_type;
    T1 first;	//key
    T2 second;	//value
    pair(): first(T1()), second(T2())
    {}
    pair(const T1& a, const T2& b): first(a), second(b)
    {}
};

2. set

set是一种key模型，可用于判断元素在不在、元素去重

1. 模板参数

template < class T,                        // set::key_type/value_type
           class Compare = less<T>,        // set::key_compare/value_compare
           class Alloc = allocator<T>      // set::allocator_type
           > class set;

这里的模板参数里面多了一个Compare = less，它的底层是红黑树，可以用来给我们比较大小

2. 构造函数

3. 修改

这些就和之前的容器使用差不多，这里就不再过多赘述了

4.操作

find

iterator find (const value_type& val) const;

如找到了，返回一个它的迭代器

代码示例：

void t_find()
{
	set<int> s;
	s.insert(9);
	s.insert(10);
	s.insert(20);
	s.insert(23);
	s.insert(9);
	s.insert(6);

	auto it = s.find(2);	//搜索树查找
	auto stl_it = std::find(s.begin(), s.end(), 9);	//stl提供的find暴力查找
	if (it != s.end())
		cout << "get it" << endl;
	else
		cout << "error" << endl;

	if (stl_it != s.end())
		cout << "get it" << endl;
	else
		cout << "error" << endl;
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	}cout << endl;
}

如果用set查找元素，使用set提供的接口即可，如果使用库里面的查找函数，效率会比较低

另外，如果是multiset，其中有多个相同元素，则查找的是第一个中序遍历出现的元素

count

size_type count (const value_type& val) const;

count是统计这个元素出现的多少次，而set只是一个key模型，用处并不是很大，但我们也可以用count来进行元素查找

void t_count()
{
	set<int> s;
	s.insert(9);
	s.insert(10);
	s.insert(20);
	s.insert(23);
	s.insert(9);
	s.insert(6);
	if (s.count(9))
		cout << "get it" << endl;
	else
		cout << "error" << endl;
}

这个主要是为multiset设计的，找相同元素有多少个

lower_bound & upper_bound & equal_range

iterator lower_bound (const value_type& val) const;
iterator upper_bound (const value_type& val) const;
pair<iterator,iterator> equal_range (const value_type& val) const;

lower_bound、upper_bound和equal_range通常用来找区间

void t_lower_upper_bound()
{
	set<int> s;
	set<int>::iterator itlow, itup;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		s.insert(i * 10);
	}
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	}cout << endl;
	auto range = s.equal_range(40);
	//[first,secont)
	cout << *range.first << endl;
	cout << *range.second << endl;
	//[35,70]
	itlow = s.lower_bound(35);	//>=35的值
	itup = s.upper_bound(70);	//>70的值
	s.erase(itlow, itup);
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	}cout << endl;

	//cout << *itlow << endl;
	//cout << *itup << endl;
}

这个equal_range对于set的作用并不大，这个主要是为multiset提供，可以指定删除某个值

void t_multiset()
{
	multiset<int> mt;
	mt.insert(1);
	mt.insert(4);
	mt.insert(2);
	mt.insert(5);
	mt.insert(1);
	mt.insert(9);
	mt.insert(4);
	for (auto e : mt)
	{
		cout << e << " ";
	}cout << endl;
	//如果没有找到，返回一个不存在的区间
	auto range = mt.equal_range(4);
	mt.erase(range.first, range.second);//删除全部的4
	for (auto e : mt)
	{
		cout << e << " ";
	}cout << endl;
}

3. map

map是模型，接口和set类似

1. 模板参数

template < class Key,                                     // map::key_type
           class T,                                       // map::mapped_type
           class Compare = less<Key>,                     // map::key_compare
           class Alloc = allocator<pair<const Key,T> >    // map::allocator_type
           > class map;

相比于set多了一个value，存储值的时候采用的是pair

	pair<const key_type,mapped_type>

key不可修改，value可以修改

2. 构造函数

3. insert

参数列表：

代码示例：

void t_map_insert()
{
	map<string, string> dict;
	pair<string, string> kv1("apple", "苹果");
	pair<string, string> kv2("banana", "香蕉");
	dict.insert(kv1);
	dict.insert(kv2);

	//匿名对象插入
	dict.insert(pair<string, string>("orange", "橙子"));

	//函数模板make_pair C++98	建议使用这个方式
	dict.insert(make_pair("watermelon", "西瓜"));
    //key相同，value不同，不插入不覆盖	只比较key
	dict.insert(make_pair("watermelon", "北瓜"));
	//C++11支持多参数构造函数隐式类型转换
	dict.insert({ "lemon","柠檬" });
}

make_pair函数模板

要遍历这map，不能将迭代器直接解引用，因为它里面存了2个值，这里的排序是按照key的大小进行排序

map<string, string>::iterator it = dict.begin();
while (it != dict.end())
{
	cout << it->first << ":" << it->second << endl;
	it++;
}
//范围for
//值不可修改， map内容较复杂，传引用，减少拷贝
for (const auto& e : dict)
{
	cout << e.first << ":" << e.second << endl;
}

4. operator[]

void t_mapCount()
{
	string arr[] = { "冬瓜","西瓜","南瓜","北瓜","中瓜","西瓜","西瓜","北瓜" };
	map<string, int> countMap;
	for (auto e : arr)
	{
        //通过insert实现
		countMap[e]++;
	}
	//for (auto e : arr)
	//{
	//	map::iterator it = countMap.find(e);
	//	if (it == countMap.end())	//没有出现过
	//	{
	//		countMap.insert(make_pair(e,1));
	//	}
	//	else //出现过，统计次数
	//	{
	//		it->second++;
	//	}
	//}
	for (const auto& e : countMap)
	{
		cout << e.first << ":" << e.second << endl;
	}
}

这里的[]不再像之前普通的[]

它通过key，返回value，底层调用的insert

1. key如果在这个树里面，返回pari<树里key所在节点的iterator,false>
2. key不在树里面，返回pari

所以[]可以用来进行插入操作或者是统计次数或者修改value值

map和set底层都是搜索树，随后会模拟实现，所以此篇文章只做大概的介绍

那么本期分享就到这里，我们下期再见