在初阶阶段,我们已经接触过STL中的部分容器,比如:vector、list、deque、forward_list(C++11)等,这
些容器统称为序列式容器,因为其底层为线性序列的数据结构,里面存储的是元素本身。那什么是关联式容器?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
用来表示具有一一对应关系的一种结构,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对应的信息。比如:现在要建立一个英汉互译的字典,那该字典中必然有英文单词与其对应的中文含义,而且,英文单词与其中文含义是一一对应的关系,即通过该应该单词,在词典中就可以找到与其对应的中文含义。
SGI-STL中关于键值对的定义:
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)
{}
};
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。下面一依次介绍每一个容器。
- set是按照一定次序存储元素的容器
- 在set中,元素的value也标识它(value就是key,类型为T),并且每个value必须是唯一的。set中的元素 不能在容器中修改(元素总是const),但是可以从容器中插入或删除它们。
- 在内部,set中的元素总是按照其内部比较对象(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序。
- set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢,但它们允许根据顺序对子集进行直 接迭代。
- set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的。
注意:
- 与map/multimap不同,map/multimap中存储的是真正的键值对
,set中只放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:log2N
- set中的元素不允许修改(为什么?)
- 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
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
set (const Compare& comp = Compare(),,constAllocator& =Allocator() ); 构造空的set
set (InputIterator first, InputIterator last, const Compare&
comp = Compare(), const Allocator& = Allocator() ); [first, last)区间中的元素构造setset ( const set
& x);
set的拷贝构造
#include
#include
#include
using namespace std;
int main() {
vector<int> v = { 2,5,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
set<int> se();//构造空的set
const set<int> se1(v.begin(),v.end());//[first, last)区间中的元素构造set
for (auto e : se1) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
set<int> s = se1;//拷贝构造
set<int> s1(s);//
for (auto e : s1) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
iterator begin()
返回set中起始位置元素的迭代器 i
terator end()
返回set中最后一个元素后面的迭代器
const_iterator cbegin() const
返回set中起始位置元素的const迭代器
> const_iterator cend() const
返回set中最后一个元素后面的const迭代器 reverse_iterator rbegin()
返回set第一个元素的反向迭代器,即end reverse_iterator rend()
> 返回set最后一个元素下一个位置的反向迭代器,即
> rbegin const_reverse_iterator crbegin() const
返回set第一个元素的反向const迭代器,即cend const_reverse_iterator crend() const
返回set最后一个元素下一个位置的反向const迭代器, 即crbegin
#include
#include
#include
using namespace std;
int main() {
vector<int> v = { 2,5,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
set<int> se();//构造空的set
const set<int> se1(v.begin(),v.end());//[first, last)区间中的元素构造set
set<int>::iterator it = se1.begin();
while(it!=se1.end()){
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
set<int>::reverse_iterator it1 = se1.rbegin();
while (it1 != se1.rend()) {
cout << *it1 << " ";
it1++;
}
cout << endl;
return 0;
}
bool empty ( ) const
检测set是否为空,空返回true,否则返回true size_type size() const
返回set中有效元素的个数
#include
#include
#include
using namespace std;
int main() {
vector<int> v = { 2,5,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
set<int> se;//构造空的set
const set<int> se1(v.begin(),v.end());//[first, last)区间中的元素构造set
cout << se.empty() << endl;//1表示为空
cout << se1.size() << endl;
return 0;
}
pair
insert ( const value_type& x )
在set中插入元素x,实际插入的是构成的键值对, 如果插入成功,返回<该元素在set中的位置,true>,如果插入失败,说明x在set中已经存在,返回
> void erase ( iterator position )
删除set中position位置上的元素
> size_type erase ( const key_type& x )
删除set中值为x的元素,返回删除的元素的个数
void erase ( iterator first, iterator last )
删除set中[first, last)区间中的元素
> void swap ( set& st);
交换set中的元素
void clear ( )
将set中的元素清空
> iterator find ( const key_type& x ) const
返回set中值为x的元素的位置
> size_type count ( const key_type& x ) const
返回set中值为x的元素的个数
#include
#include
#include
using namespace std;
int main() {
vector<int> v = { 2,5,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
set<int> se;//构造空的set
set<int> se1(v.begin(),v.end());//[first, last)区间中的元素构造set
se1.insert(101);
se1.insert(101);
se1.insert(10);
se1.insert(10);
auto is = se1.find(1);
se.erase(*is);
se.erase(3);
for (auto e : se1) {
cout << e << endl;
}
return 0;
}
set<int>::iterator is = se1.begin();
while (is != se1.end()) {
//*is = 0;
cout << *is << endl;
}
- 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。
- 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;
- 在内部,map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。
- 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)。
- 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。
- 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。
map() 构造空对象
begin()和end()
begin:首元素的位置,end最后一个元素的下一个位置 cbegin()和cend()
与begin和end意义相同,但cbegin和cend所指向的元素不能修改
rbegin()和rend()
反向迭代器,rbegin在end位置,rend在begin位置,其++和–操作与 begin和end操作移动相反
crbegin()和crend()
与rbegin和rend位置相同,操作相同,但crbegin和crend所指向的元 素不能修改
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[] (const key_type& k)
返回去key对应的value
pair
insert ( const value_type& x )
在map中插入键值对x,注意x是一个键值对,返回值 也是键值对:iterator代表新插入元素的位置,bool代 表释放插入成功 void
erase ( iterator position )
删除position位置上的元素
size_type erase ( const key_type& x )
删除键值为x的元素
void erase ( iterator first, iterator last )
删除[first, last)区间中的元素
void swap ( map& mp )
交换两个map中的元素
void clear ( )
将map中的元素清空 i
terator find ( const key_type& x )
在map中插入key为x的元素,找到返回该元素的位置 的迭代器,否则返回end
const_iterator find (const key_type& x ) const
在map中插入key为x的元素,找到返回该元素的位置
的const迭代器,否则返回cend
size_type count ( const key_type& x ) const
返回key为x的键值在map中的个数,注意map中key 是唯一的,因此该函数的返回值要么为0,要么为1,因
此也可以用该函数来检测一个key是否在map中
make_pair
template
paitmake_pair(const T&T,cosnt K&k){
return pair(T,K);
}
#include
#include
using namespace std;
int main() {
map<string,string> pa;
pa.insert(make_pair("计算机", "compoter"));
pa.insert(pair<string,string>("中文", "chinese"));
pa.insert(make_pair("英语", "english"));
pa.insert(make_pair("删除", "erase"));
map<string, int> dirt;
string str[] = {"abc","abc","acd","123","1232"};
for (auto& o : str) {
auto is = dirt.find(o);
if (is != dirt.end()) {
is->second++;
}
else {
dirt.insert(make_pair(o, 1));
}
}
//统计次数
for (auto& e : dirt) {
cout << e.first << ":" << e.second << endl;
}
return 0;
}
map insert介绍:
原型:
而,value_type为
参考文档:
单元素版本(1)返回一对,其成员pair::first设置为迭代器,该迭代器指向新插入的元素或映射中具有等效键的元素。pair::如果插入了新元素,则pair中的第二个元素设置为true;如果已经存在等效密钥,则设置为false。
如果存在,迭代器就指向那个数的位置second设为true,要是不在,对应second设为false
//统计次数
for (auto& o : str) {
pair<map<string, int>::iterator, bool> s = dirt.insert(make_pair(o,1));
//插入失败,在map中
if (s .second=false) {
s.first->second++;
}
}
//for (auto& o : str) {
// pair
//插入失败,在map中
// s.first->second++;
}
map operator【】
结论:
1,如果k不在,插入pair(k,v())并且返回value的引用
2,如果k在,不插入,返回跟k相当那个节点value的引用
简化版:
V&operator[](cosnt K&k){
pair<iterator,bool> ret=instor(k);
return ret.first->second;
}
//
for (auto& o : str) {
se1[o]++;
}
se1["see"]=1;//插入+修改
se1["see"]=10;//插入
instor插入时只看key值,不看value值。
- multiset是按照特定顺序存储元素的容器,其中元素是可以重复的。
- 在multiset中,元素的value也会识别它(因为multiset中本身存储的就是
组成的键值对, 因此value本身就是key,key就是value,类型为T). multiset元素的值不能在容器中进行修改(因为元素 总是const的),但可以从容器中插入或删除。 - 在内部,multiset中的元素总是按照其内部比较规则(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排 序。
- multiset容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multiset容器慢,但当使用迭代器遍历时 会得到一个有序序列。
- multiset底层结构为二叉搜索树(红黑树)。
注意:
- multiset中再底层中存储的是
的键值对 - mtltiset的插入接口中只需要插入即可
- 与set的区别是,multiset中的元素可以重复,set是中value是唯一的
- 使用迭代器对multiset中的元素进行遍历,可以得到有序的序列
- multiset中的元素不能修改
- 在multiset中找某个元素,时间复杂度为O(log2N)
- multiset的作用:可以对元素进行排序
- Multimaps是关联式容器,它按照特定的顺序,存储由key和value映射成的键值对
,其中 多个键值对之间的key是可以重复的。 - 在multimap中,通常按照key排序和惟一地标识元素,而映射的value存储与key关联的内容。key和 value的类型可能不同,通过multimap内部的成员类型value_type组合在一起,value_type是组合key
和value的键值对: typedef pairvalue_type; - 在内部,multimap中的元素总是通过其内部比较对象,按照指定的特定严格弱排序标准对key进行排序 的。
- multimap通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multimap容器慢,但是使用迭代器直接遍历 multimap中的元素可以得到关于key有序的序列。
- multimap在底层用二叉搜索树(红黑树)来实现
注意:multimap和map的唯一不同就是:map中的key是唯一的,而multimap中key是可以重复的。
multimap中的接口可以参考map,功能都是类似的。
注意:
- multimap中的key是可以重复的。
- multimap中的元素默认将key按照小于来比较
- multimap中没有重载operator[]操作
- 使用时与map包含的头文件相同: