STL map详细用法和make_pair函数

首先make_pair

Pairs
C++标准程序库中凡是“必须返回两个值”的函数， 也都会利用pair对象
class
pair可以将两个值视为一个单元。容器类别map和multimap就是使用pairs来管理其健值/实值(key/va
lue)的成对元素。
pair被定义为struct,因此可直接存取pair中的个别值.
两个pairs互相比较时， 第一个元素正具有较高的优先级.
例：
namespace std{
template
bool operator< (const pair&x, const pair&y){
return x.first }
}
make_pair():
无需写出型别， 就可以生成一个pair对象
例：
std::make_pair(42, ‘@’);
而不必费力写成：
std::pair(42, ‘@’)
当有必要对一个接受pair参数的函数传递两个值时， make_pair()尤其显得方便，
void f(std::pair);
void foo{
f(std::make_pair(42, ‘@’)); //pass two values as pair
}
1 pair的应用
pair是将2个数据组合成一个数据，当需要这样的需求时就可以使用pair，如stl中的map就是将key和value放在一起来保存。另一个应用是，当一个函数需要返回2个数据的时候，可以选择pair。 pair的实现是一个结构体，主要的两个成员变量是first second 因为是使用struct不是class，所以可以直接使用pair的成员变量。
2 make_pair函数
template pair make_pair(T1 a, T2 b) { return pair(a, b); }
很明显，我们可以使用pair的构造函数也可以使用make_pair来生成我们需要的pair。 一般make_pair都使用在需要pair做参数的位置，可以直接调用make_pair生成pair对象很方便，代码也很清晰。 另一个使用的方面就是pair可以接受隐式的类型转换，这样可以获得更高的灵活度。灵活度也带来了一些问题如：
std::pair(1, 1.1);
std::make_pair(1, 1.1);
是不同的，第一个就是float，而第2个会自己匹配成double。

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。
下面举例说明什么是一对一的数据映射。比如一个班级中，每个学生的学号跟他的姓名就存在着一一映射的关系，这个模型用map可能轻易描述，很明显学号用int描述，姓名用字符串描述(本篇文章中不用char *来描述字符串，而是采用STL中string来描述),下面给出map描述代码：
Map mapStudent;

1.   map的构造函数
   

map共提供了6个构造函数，这块涉及到内存分配器这些东西，略过不表，在下面我们将接触到一些map的构造方法，这里要说下的就是，我们通常用如下方法构造一个map：
Map mapStudent;
2. 数据的插入
在构造map容器后，我们就可以往里面插入数据了。这里讲三种插入数据的方法：
第一种：用insert函数插入pair数据，下面举例说明(以下代码虽然是随手写的，应该可以在VC和GCC下编译通过，大家可以运行下看什么效果，在VC下请加入这条语句，屏蔽4786警告 ＃pragma warning (disable:4786) )
#include
#include
#include
Using namespace std;
Int main()
{
Map mapStudent;
mapStudent.insert(pair(1, “student_one”));
mapStudent.insert(pair(2, “student_two”));
mapStudent.insert(pair(3, “student_three”));
map::iterator iter;
for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
{
Cout }
}
第二种：用insert函数插入value_type数据，下面举例说明
#include
#include
#include
Using namespace std;
Int main()
{
Map mapStudent;
mapStudent.insert(map::value_type (1, “student_one”));
mapStudent.insert(map::value_type (2, “student_two”));
mapStudent.insert(map::value_type (3, “student_three”));
map::iterator iter;
for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
{
Cout }
}
第三种：用数组方式插入数据，下面举例说明
#include
#include
#include
Using namespace std;
Int main()
{
Map mapStudent;
mapStudent[1] = “student_one”;
mapStudent[2] = “student_two”;
mapStudent[3] = “student_three”;
map::iterator iter;
for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
{
Cout }
}
以上三种用法，虽然都可以实现数据的插入，但是它们是有区别的，当然了第一种和第二种在效果上是完成一样的，用insert函数插入数据，在数据的插入上涉及到集合的唯一性这个概念，即当map中有这个关键字时，insert操作是插入数据不了的，但是用数组方式就不同了，它可以覆盖以前该关键字对应的值，用程序说明
mapStudent.insert(map::value_type (1, “student_one”));
mapStudent.insert(map::value_type (1, “student_two”));
上面这两条语句执行后，map中1这个关键字对应的值是“student_one”，第二条语句并没有生效，那么这就涉及到我们怎么知道insert语句是否插入成功的问题了，可以用pair来获得是否插入成功，程序如下
Pair::iterator, bool> Insert_Pair;
Insert_Pair = mapStudent.insert(map::value_type (1, “student_one”));
我们通过pair的第二个变量来知道是否插入成功，它的第一个变量返回的是一个map的迭代器，如果插入成功的话Insert_Pair.second应该是true的，否则为false。
下面给出完成代码，演示插入成功与否问题
#include
#include
#include
Using namespace std;
Int main()
{
Map mapStudent;
Pair::iterator, bool> Insert_Pair;
Insert_Pair ＝ mapStudent.insert(pair(1, “student_one”));
If(Insert_Pair.second == true)
{
Cout<<”Insert Successfully”< }
Else
{
Cout<<”Insert Failure”< }
Insert_Pair ＝ mapStudent.insert(pair(1, “student_two”));
If(Insert_Pair.second == true)
{
Cout<<”Insert Successfully”< }
Else
{
Cout<<”Insert Failure”< }
map::iterator iter;
for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
{
Cout }
}
大家可以用如下程序，看下用数组插入在数据覆盖上的效果
#include
#include
#include
Using namespace std;
Int main()
{
Map mapStudent;
mapStudent[1] = “student_one”;
mapStudent[1] = “student_two”;
mapStudent[2] = “student_three”;
map::iterator iter;
for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
{
Cout }
}
3. map的大小
在往map里面插入了数据，我们怎么知道当前已经插入了多少数据呢，可以用size函数，用法如下：
Int nSize = mapStudent.size();
4. 数据的遍历
这里也提供三种方法，对map进行遍历
第一种：应用前向迭代器，上面举例程序中到处都是了，略过不表
第二种：应用反相迭代器，下面举例说明，要体会效果，请自个动手运行程序
#include
#include
#include
Using namespace std;
Int main()
{
Map mapStudent;
mapStudent.insert(pair(1, “student_one”));
mapStudent.insert(pair(2, “student_two”));
mapStudent.insert(pair(3, “student_three”));
map::reverse_iterator iter;
for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++)
{
Cout }
}
第三种：用数组方式，程序说明如下
#include
#include
#include
Using namespace std;
Int main()
{
Map mapStudent;
mapStudent.insert(pair(1, “student_one”));
mapStudent.insert(pair(2, “student_two”));
mapStudent.insert(pair(3, “student_three”));
int nSize = mapStudent.size()
//此处有误，应该是 for(int nIndex = 1; nIndex <= nSize; nIndex++)

//by rainfish
for(int nIndex = 0; nIndex < nSize; nIndex++)
{
Cout< }
}
5. 数据的查找（包括判定这个关键字是否在map中出现）
在这里我们将体会，map在数据插入时保证有序的好处。
要判定一个数据（关键字）是否在map中出现的方法比较多，这里标题虽然是数据的查找，在这里将穿插着大量的map基本用法。
这里给出三种数据查找方法
第一种：用count函数来判定关键字是否出现，其缺点是无法定位数据出现位置,由于map的特性，一对一的映射关系，就决定了count函数的返回值只有两个，要么是0，要么是1，出现的情况，当然是返回1了
第二种：用find函数来定位数据出现位置，它返回的一个迭代器，当数据出现时，它返回数据所在位置的迭代器，如果map中没有要查找的数据，它返回的迭代器等于end函数返回的迭代器，程序说明
#include
#include
#include
Using namespace std;
Int main()
{
Map mapStudent;
mapStudent.insert(pair(1, “student_one”));
mapStudent.insert(pair(2, “student_two”));
mapStudent.insert(pair(3, “student_three”));
map::iterator iter;
iter = mapStudent.find(1);
if(iter != mapStudent.end())
{
Cout<<”Find, the value is ” }
Else
{
Cout<<”Do not Find”< }
}
第三种：这个方法用来判定数据是否出现，是显得笨了点，但是，我打算在这里讲解
Lower_bound函数用法，这个函数用来返回要查找关键字的下界(是一个迭代器)
Upper_bound函数用法，这个函数用来返回要查找关键字的上界(是一个迭代器)
例如：map中已经插入了1，2，3，4的话，如果lower_bound(2)的话，返回的2，而upper-bound（2）的话，返回的就是3
Equal_range函数返回一个pair，pair里面第一个变量是Lower_bound返回的迭代器，pair里面第二个迭代器是Upper_bound返回的迭代器，如果这两个迭代器相等的话，则说明map中不出现这个关键字，程序说明
#include
#include
#include
Using namespace std;
Int main()
{
Map mapStudent;
mapStudent[1] = “student_one”;
mapStudent[3] = “student_three”;
mapStudent[5] = “student_five”;
map::iterator iter;
iter = mapStudent.lower_bound(2);
{
//返回的是下界3的迭代器
Cout }
iter = mapStudent.lower_bound(3);
{
//返回的是下界3的迭代器
Cout }

iter = mapStudent.upper_bound(2);
{
//返回的是上界3的迭代器
Cout }
iter = mapStudent.upper_bound(3);
{
//返回的是上界5的迭代器
Cout }

Pair::iterator, map::iterator> mapPair;
mapPair = mapStudent.equal_range(2);
if(mapPair.first == mapPair.second)
{
cout<<”Do not Find”< }
Else
{
Cout<<”Find”< }
mapPair = mapStudent.equal_range(3);
if(mapPair.first == mapPair.second)
{
cout<<”Do not Find”< }
Else
{
Cout<<”Find”< }
}
6. 数据的清空与判空
清空map中的数据可以用clear()函数，判定map中是否有数据可以用empty()函数，它返回true则说明是空map
7. 数据的删除
这里要用到erase函数，它有三个重载了的函数，下面在例子中详细说明它们的用法
#include
#include
#include
Using namespace std;
Int main()
{
Map mapStudent;
mapStudent.insert(pair(1, “student_one”));
mapStudent.insert(pair(2, “student_two”));
mapStudent.insert(pair(3, “student_three”));

//如果你要演示输出效果，请选择以下的一种，你看到的效果会比较好
//如果要删除1,用迭代器删除
map::iterator iter;
iter = mapStudent.find(1);
mapStudent.erase(iter);

   //如果要删除1，用关键字删除
   Int n = mapStudent.erase(1);//如果删除了会返回1，否则返回0

   //用迭代器，成片的删除
   //一下代码把整个map清空
   mapStudent.earse(mapStudent.begin(), mapStudent.end());
   //成片删除要注意的是，也是STL的特性，删除区间是一个前闭后开的集合

   //自个加上遍历代码，打印输出吧

}
8. 其他一些函数用法
这里有swap,key_comp,value_comp,get_allocator等函数，感觉到这些函数在编程用的不是很多，略过不表，有兴趣的话可以自个研究
9. 排序
这里要讲的是一点比较高深的用法了,排序问题，STL中默认是采用小于号来排序的，以上代码在排序上是不存在任何问题的，因为上面的关键字是int型，它本身支持小于号运算，在一些特殊情况，比如关键字是一个结构体，涉及到排序就会出现问题，因为它没有小于号操作，insert等函数在编译的时候过不去，下面给出两个方法解决这个问题
第一种：小于号重载，程序举例
#include
#include
Using namespace std;
Typedef struct tagStudentInfo
{
Int nID;
String strName;
}StudentInfo, *PStudentInfo; //学生信息

Int main()
{
int nSize;
//用学生信息映射分数
mapmapStudent;
map::iterator iter;
StudentInfo studentInfo;
studentInfo.nID = 1;
studentInfo.strName = “student_one”;
mapStudent.insert(pair(studentInfo, 90));
studentInfo.nID = 2;
studentInfo.strName = “student_two”;
mapStudent.insert(pair(studentInfo, 80));

for (iter=mapStudent.begin(); iter!=mapStudent.end(); iter++)
cout

}
以上程序是无法编译通过的，只要重载小于号，就OK了，如下：
Typedef struct tagStudentInfo
{
Int nID;
String strName;
Bool operator < (tagStudentInfo const& _A) const
{
//这个函数指定排序策略，按nID排序，如果nID相等的话，按strName排序
If(nID < _A.nID) return true;
If(nID == _A.nID) return strName.compare(_A.strName) < 0;
Return false;
}
}StudentInfo, *PStudentInfo; //学生信息
第二种：仿函数的应用，这个时候结构体中没有直接的小于号重载，程序说明
#include
#include
Using namespace std;
Typedef struct tagStudentInfo
{
Int nID;
String strName;
}StudentInfo, *PStudentInfo; //学生信息

Classs sort
{
Public:
Bool operator() (StudentInfo const &_A, StudentInfo const &_B) const
{
If(_A.nID < _B.nID) return true;
If(_A.nID == _B.nID) return _A.strName.compare(_B.strName) < 0;
Return false;
}
};

Int main()
{
//用学生信息映射分数
MapmapStudent;
StudentInfo studentInfo;
studentInfo.nID = 1;
studentInfo.strName = “student_one”;
mapStudent.insert(pair(studentInfo, 90));
studentInfo.nID = 2;
studentInfo.strName = “student_two”;
mapStudent.insert(pair(studentInfo, 80));
}
10. 另外
由于STL是一个统一的整体，map的很多用法都和STL中其它的东西结合在一起，比如在排序上，这里默认用的是小于号，即less<>，如果要从大到小排序呢，这里涉及到的东西很多，在此无法一一加以说明。
还要说明的是，map中由于它内部有序，由红黑树保证，因此很多函数执行的时间复杂度都是log2N的，如果用map函数可以实现的功能，而STL Algorithm也可以完成该功能，建议用map自带函数，效率高一些。
下面说下，map在空间上的特性，否则，估计你用起来会有时候表现的比较郁闷，由于map的每个数据对应红黑树上的一个节点，这个节点在不保存你的数据时，是占用16个字节的，一个父节点指针，左右孩子指针，还有一个枚举值（标示红黑的，相当于平衡二叉树中的平衡因子），我想大家应该知道，这些地方很费内存了吧，不说了……
复制代码

复制代码
//题目描述
//
//数据表记录包含表索引和数值，请对表索引相同的记录进行合并，即将相同索引的数值进行求和运算，输出按照key值升序进行输出。
//
//输入描述 :
//先输入键值对的个数
//然后输入成对的index和value值，以空格隔开
//
//
//输出描述 :
//输出合并后的键值对（多行）

//#include
//#include
//using namespace std;
//
//int main(int, char**){
// int count;
// cin >> count;
// int a, b;
// map maps;
// for (int i = 0; i != count; i++){
// cin >> a >> b;
// //用insert函数插入数据，在数据的插入上涉及到集合的唯一性这个概念，即当map中有这个关键字时，
// //insert操作是插入数据不了的，但是用数组方式就不同了，它可以覆盖以前该关键字对应的值，用程序说明
// maps[a] += b;
// }
// typedef map::iterator Iter;
// for (Iter iter = maps.begin(); iter != maps.end(); iter++){
// cout << iter->first << " " << iter->second << “\n”;
// }
getchar();
getchar();
// return 0;
//}

#include
#include
using namespace std;
int main()

{
int value, key;
int n;
while (cin>>n)
{
map maps;
for (size_t i = 0; i < n; i++)
{
cin >> key >> value;
//用insert函数插入数据，在数据的插入上涉及到集合的唯一性这个概念，即当map中有这个关键字时，
//insert操作是插入数据不了的，但是用数组方式就不同了，它可以覆盖以前该关键字对应的值，用程序说明
pair::iterator, bool > rel = maps.insert(make_pair(key,value));
if (!rel.second) //如果插入key存在,即没有插入成功，则累加value
{
rel.first->second += value;
}
}
for (auto it = maps.begin(); it !=maps.end(); it++)
{
cout << (*it).first << " " << (*it).second << endl;
}
}
system(“pause”);
return 0;
}

//#include
//#include
//#include
//using namespace std;
//int main()
//{ int inSum;
// while (cin >> inSum)
// {
// int key, value;
// set si;
// map mii;
// while (inSum–)
// {
// cin >> key;
// si.insert(key);
// cin >> value;
// mii[key] = mii[key] + value;
// }
// set::iterator it;
// for (it = si.begin(); it != si.end(); it++)
// {
// cout << *it << " " << mii[*it] << endl;
// }
// }
// return 0;
//
//}