STL（二）map/multimap

map

Map是STL的一个关联容器，它提供一对一（其中第一个可以称为关键字，每个关键字只能在map中出现一次，第二个可能称为该关键字的值）的数据 处理能力。由于这个特性，它完成有可能在我们处理一对一数据的时候，在编程上提供快速通道。这里说下map内部数据的组织，map内部自建一颗红黑树(一 种非严格意义上的平衡二叉树)，这颗树具有对数据自动排序的功能，所以在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。

• 增加和删除节点对迭代器的影响很小，除了那个操作节点，对其他的节点都没有什么影响。
• 对于迭代器来说，可以修改实值，而不能修改key
• 自动建立Key － value的对应。key 和 value可以是任意你需要的类型。

插入

• pair
• value_type
• []

pair 和value_type正常插入，如果key相同则插入失败。insert返回pair，可判断插入结果。而[]是修改元素，如果key不存在则插入，如果存在则覆盖。

删除

erase

• 根据key删除
• 使用迭代器删除，遵循前闭后开原则

查找

find，返回iterator。查找成功则返回对应元素的迭代器，查找失败则等于end()

#include "stdafx.h"
#include "iostream"
using namespace std;
#include "map"
//遍历打印map
void print(map & m) {
    for (map::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
        cout << it->first << " " << it->second.c_str() << endl;
    }
}
//打印insert返回结果
void printInsertResPair(pair::iterator, bool>& p) {
    cout << "插入结果 " << p.second << " |" << p.first->first<<" "<second.c_str() << endl;
}
//打印find返回结果
void printFindResIt(map&m,map::iterator& it) {
    if (it != m.end()) {
        cout << "查找成功 " << it->first << " " << it->second.c_str() << endl;
    }
    else {
        cout << "查找失败" << endl;
    }
}
int main()
{
    map nameMap;
    cout << "-------insert(pair)方式插入-------" << endl;
    nameMap.insert(pair(1, "a"));
    nameMap.insert(pair(3, "c"));
    nameMap.insert(pair(2, "b"));
    print(nameMap);
    cout << "-------insert(value_type)方式插入-------" << endl;
    pair::iterator, bool> p;
    nameMap.insert(map::value_type(4, "d"));
    p = nameMap.insert(map::value_type(5, "e"));
    printInsertResPair(p);
    p = nameMap.insert(map::value_type(5, "f"));
    printInsertResPair(p);
    print(nameMap);
    cout << "-------[]方式插入-------" << endl;
    nameMap[5] = "g";
    nameMap[6] = "h";
    nameMap[7] = "i";
    print(nameMap);
    cout << "-------查找-------" << endl;
    map::iterator it;
    it=nameMap.find(5);
    printFindResIt(nameMap,it);
    it = nameMap.find(10);
    printFindResIt(nameMap, it);
    cout << "-------key删除-------" << endl;
    nameMap.erase(1);
    print(nameMap);
    cout << "-------迭代器删除（前闭后开）-------" << endl;
    it = nameMap.find(4);
    nameMap.erase(nameMap.begin(),it);
    print(nameMap);
    return 0;
}

案例1.png

multimap

标准库还定义了一个 multimap 容器，它与 map 类似，所不同的是它允许重复键。这个属性使得 multimap 比预想的要更有用：比如在电话簿中相同的人可以有两个以上电话号码，文件系统中可以将多个符号链接映射到相同的物理文件，或DNS服务器可以将几个URLs映射到相同的IP地址。

插入

multimap::insert()成员函数返回指向新插入元素的迭代指针，也就是 iterator（multimap::insert()总是能执行成功）。但是 map::insert() 返回 pair，此处 bool 值表示插入操作是否成功。

查找

• find(k) 返回匹配的第一个元素的迭代器。如果需要获取所有匹配元素，则需要遍历再次判断。

  it = m.find("it");
  while (it!=m.end())
  {
    if (it->first == "it") {
      cout << it->first << " ";
      it->second.print();
      it++;
    }
    else {
      break;
    }
  }
  

  ​

• equal_range(k) 该函数查找所有与 k 关联的值。返回迭代指针的 pair，它标记开始和结束范围。

  pair::iterator, multimap::iterator> pEqual=m.equal_range("it");
  for (multimap::iterator it = pEqual.first; it != pEqual.second;it++) {
    cout << it->first << " ";
    it->second.print();
  }
  

虽然 map 和 multimap 具有相同的接口，其重要差别在于重复键，设计和使用要区别对待。此外，还要注意每个容器里 insert()成员函数的细微差别。

#include "stdafx.h"
#include "iostream"
#include "string"
#include "map"
using namespace std;

class Student {
private:
    string name;
    int number;
public:
    Student(int number, string name) {
        cout << "构造" << number << endl;
        this->number = number;
        this->name = name;
    }
    Student(const Student& student) {
        cout << "拷贝构造" << student.getNumber()<<" "<number = student.getNumber();
        this->name = student.getName();
    }

    void print()const {
        cout << this->number << " " << this->name << endl;
    }

    string getName()const {
        return this->name;
    }

    int getNumber()const {
        return this->number;
    }
};

void print(multimap& map) {
    for (multimap::iterator it=map.begin(); it != map.end(); it++) {
        cout << it->first.c_str() << " ";
        it->second.print();
    }
}
int main()
{
    multimap m;
    Student stu1(1, "a");
    cout << "--------------" << endl;
    //Student会执行拷贝构造
    pair p = pair("it", stu1);
    cout << "--------------" << endl;
    //Student会再一次执行拷贝构造
    m.insert(p);
    cout << "--------------" << endl;
    m.insert(pair("it", Student(2, "b")));
    m.insert(pair("sale", Student(3, "c")));
    m.insert(pair("product", Student(4, "d")));
    cout << "-------遍历插入结果-------" << endl;
    print(m);
    int count=m.count("it");
    cout << "cout(\"it\")=" << count << endl;
    multimap::iterator it;
    cout << "-------find(\"it\")查找单个值-------" << endl;
    it = m.find("it");
    while (it!=m.end())
    {
        if (it->first == "it") {
            cout << it->first << " ";
            it->second.print();
            it++;
        }
        else {
            break;
        }
    }
    cout << "-------equal_range处理多个关联值-------" << endl;
    pair::iterator, multimap::iterator> pEqual=m.equal_range("it");
    for (multimap::iterator it = pEqual.first; it != pEqual.second;it++) {
        cout << it->first << " ";
        it->second.print();
    }
    cout << "-------size-------" << endl;
    cout << m.size() << endl;
    return 0;
}

案例2.png