STL—map
不同于顺序容器，关联容器并不在线性配置中存储元素。相反，它们提供了一个键到值得映射。一般地，关联容器的插入、删除和查找时间都相同,为 O( log(N) )。
STL提供了4个关联容器，包括：map、multimap、set、multimap。这些容器都将元素存储在一个有序的、类似于树的数据结构中。
下面主要介绍了 map 的一些属性和方法。
pair工具类
在学习关联容器之前，必须先熟悉 pair 类，这个类定义在 <utility> 头文件中。pair 是一个类模板，它将两个值组织在一起，这两个值的类型可能不同。可以通过 first 和 second 公共数据成员来访问这两个值。为 pair 定义了 operator== 和 operator < 来比较 first 和 second 元素。
以下是一些例子：
#include<utility>
#include<string>
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
//two-argument ctor and default ctor
pair<string, int> mypair("hello",5),myOtherPair;
//can assign directyly to first and second
myOtherPair.first = "hello";
myOtherPair.second = 6;
//copy ctor.
pair<string, int> myThirdPair(myOtherPair);
//operator<
if(mypair < myOtherPair)
cout<< "myPair is less than myOtherPair!"<<endl;
else
cout<< "myPair is greater than or equal to myOtherPair!"<<endl;
//operator ===
if(myOtherPair == myThirdPair)
cout<< "myOtherPair is equal to myThirdPair!"<<endl;
else
cout<<"myOtherPair is not equal to myThirdPair!"<<endl;
return 0;
}
标准库还提供了一个工具函数模板 make_pair( ) ,它能从两个变量构造一个 pair 。例如，可以如下使用这个工具函数模板。
pair<int, int > aPair = make_pair( 5, 10 ) ;
当然，在这种情况下，可以只使用两参数的构造函数。不过，如果想把一个 pair 传递给一个函数，make_pair( ) 将更有用。不同于类模板，函数模板可以从参数推导出类型，因此可以使用 make_pair( ) 来构造一个 pair ，而无需显式地指定类型。
tips:在 pair 中使用指针类型很危险，因为 pair 复制构造函数和赋值操作符只完成指针类型的浅复制和赋值。
map
map 是最有用的容器之一。它存储的是键/值对而不是一个值。插入、查找和删除都基于键完成，值只是“顺带的”。“映射”（map）一词就是源于其概念理解，即容器将键“映射”至值。
map 会基于元素的键来保证元素有序，因此插入、删除和查找都取对数时间。通常 map 实现为某种形式的平衡树，如红黑树。不过，客户并不会看到这个树结构。
如果要基于一个“键”值来存储和获取元素，就应该使用 map。
构造映射
map 模板取4个类型：键类型、值类型、比较类型和分配类型。如果忽略了比较和分配器参数，构造 map 就与构造一个 vector 或 list 颇为相似，只不够要在模板中分别指定键和值类型。例如，以下代码会构造一个 map ，这个映射使用 int 作为键，并保存 Data 类的对象作为值（在此没有提供其完整定义）：
#include<map>
using namespace std;
class Data
{
public:
Data(int val = 0){mVal = val;}
int getVal() const {return mVal;}
void setVal(int val){mVal =val;}
protected:
int mVal;
};
int main()
{
map <int ,Data> dataMap;
return 0;
插入元素
向诸如 vector 和 list 等顺序容器插入元素时，总是要指定要在哪里增加元素。 map 以及其他关联容器则与此不同。 map 内部实现会确定保存新元素的位置。你要做的只是提供键和值。
在插入元素是，要记住重要的一点，map 支持所谓的 “唯一键”。map 中的每个元素都必须有一个不同键。如果想支持多个元素有相同的键，就必须使用 multimap。
向 map 中插入元素有两种方法，一种比较笨，另外一张没那么笨。
insert ( ) 方法
向 map 中增加一个元素的笨方法是 insert ( ) 方法。对此，一个问题必须指定键/值对作为一个 pair 对象。第二个问题是，基本形式 insert ( ) 的返回值是 iterator 和 bool 的一个队（pair）。为什么会返回这么复杂的返回值，原因是，如果已经有指定键的元素，insert ( ) 不会重写（覆盖）这个元素的值。所返回 pair 的 bool 元素会指示 insert ( ) 是否确实插入了新的键/值对。iterator 会指示 map 中有指定键的元素（可能为新值，也可能为原来的值，这取决于插入是否成功）。例如：
#include<map>
#include<iostream>
using namespace std;
class Data
{
public:
Data(int val = 0){mVal = val;}
int getVal() const {return mVal;}
void setVal(int val){mVal =val;}
protected:
int mVal;
};
int main()
{
map <int ,Data> dataMap;
pair<map<int, Data>::iterator, bool> ret;
ret = dataMap.insert(make_pair(1,Data(4)));
if(ret.second)
cout<<"insert successed!"<<endl;
else
cout<<"insert failed!"<<endl;
ret = dataMap.insert(make_pair(1,Data(6)));
if(ret.second)
cout<<"insert successed!"<<endl;
else
cout<<"insert failed!"<<endl;
return 0;
}
运行结果：
重载operator [ ]
向 map 插入元素还有一个不那么笨的方法，这就是通过重载的 operator [ ] 。主要是在语法上有区别：要分别指定键和值。另外 operator[ ] 总能成功。如果不存在有给定键的元素值，它会用该键和值分别创建一个新的元素，如果已经存在给定键的元素， operator [ ] 会把现有的元素值替换为新指定的值。下面的例子还是前面的例子，只不过这里使用了 operator [ ] 而不是 insert ( ) .
#include<map>
#include<iostream>
using namespace std;
class Data
{
public:
Data(int val = 0){mVal = val;}
int getVal() const {return mVal;}
void setVal(int val){mVal =val;}
protected:
int mVal;
};
int main()
{
map <int ,Data> dataMap;
dataMap[1] = Data(4);
dataMap[1] = Data(6);//replace the element with key 1
return 0;
}
不过，对于 operator[ ] 有一点警告：它总是会构造一个新的值对象，即使并不需要使用这个对象。因此，要求元素值（值对象）有一个默认构造函数，而且这种做法可能没有 insert( ) 效率高。
map 迭代器
map 迭代器的工作于顺序容器迭代器的工作很类似。主要区别在于，这里的迭代器指示的是键/值对而不是一个值。要想访问值，必须获取 pair 对象的 second 字段。例如：
#include<map>
#include<iostream>
using namespace std;
class Data
{
public:
Data(int val = 0){mVal = val;}
int getVal() const {return mVal;}
void setVal(int val){mVal =val;}
protected:
int mVal;
};
int main()
{
map <int ,Data> dataMap;
dataMap[1] = Data(4);
dataMap[1] = Data(6);//replace the element with key 1
for(map<int, Data>::iterator it = dataMap.begin(); it !=dataMap.end(); ++it)
{
cout<< it->second.getVal()<<endl;
}
return 0;
}
tips:1、迭代器一般不用 - > 操作符，(*it).second.getVal( ) 这一句与以上表达式的功能相当。
2、可以通过非 const 迭代器修改元素的值，但是不能修改元素的键，即使是使用一个非 const 迭代器也不允许。这是因为修改键会破坏 map 中元素的有序顺序。
3、map 迭代器是双向的。
查找元素：
映射基于所提供的键可以在对数时间内完成元素查找。如果你已经知道映射中有给定键的元素，查找这个元素最简单的方法就是通过 operator[ ] 。operator[ ] 的好处是它会返回一个元素。可以直接使用（如果是非 const 映射，还可以修改）该元素引用，而不必操心要把值从 pair 对象中取出来。以下对象是对前一个例子的拓展，在此对 Data 对象调用了 setVal( ) 方法，并指定键位1.
#include<map>
#include<iostream>
using namespace std;
class Data
{
public:
Data(int val = 0){mVal = val;}
int getVal() const {return mVal;}
void setVal(int val){mVal =val;}
protected:
int mVal;
};
int main()
{
map <int ,Data> dataMap;
dataMap[1] = Data(4);
dataMap[1] = Data(6);//replace the element with key 1
dataMap[1].setVal(100);
for(map<int, Data>::iterator it = dataMap.begin(); it !=dataMap.end(); ++it)
{
cout<< it->second.getVal()<<endl;
}
return 0;
}
不过，如果不知道元素是否存在，可能不想使用 operator [ ] ,因为如果没有找到给定键的元素，它会基于这个键插入一个新元素。还有一种做法，map 提供了一个 find( ) 方法，如果存在有指定键的元素，它会返回指示这个元素的一个 iterator ，如果 map 中不存在这样的元素，它就会返回 end iterator 。例如：
#include<map>
#include<iostream>
using namespace std;
class Data
{
public:
Data(int val = 0){mVal = val;}
int getVal() const {return mVal;}
void setVal(int val){mVal =val;}
protected:
int mVal;
};
int main()
{
map <int ,Data> dataMap;
dataMap[1] = Data(4);
dataMap[1] = Data(6);//replace the element with key 1
map<int, Data>::iterator it = dataMap.find(1);
if(it !=dataMap.end())
(*it).second.setVal(100);
cout<<(*it).second.getVal()<<endl;
return 0;
}
删除元素
map 允许在特定迭代器位置删除一个元素,或者删除一个给定迭代器区间中的所有元素。这两个操作的运行时间分别是摊分常量时间和对数时间。从客户的角度看，这两个 erase( ) 方法与顺序容器中的删除方法相当，不过，映射有一个突出的特性，这就是他还提供了另一个版本的 erase ( ) ,可以删除与一个键匹配的元素。
#include<map>
#include<iostream>
using namespace std;
class Data
{
public:
Data(int val = 0){mVal = val;}
int getVal() const {return mVal;}
void setVal(int val){mVal =val;}
protected:
int mVal;
};
int main()
{
//#inlcude ,Data class definition ,and begining of main function omitted
map <int ,Data> dataMap;
dataMap[1] = Data(4);
cout<<"There are "<<dataMap.count(1)<< " element with key 1"<<endl;
dataMap.erase(1);
cout<<"There are "<<dataMap.count(1)<< " elemeent with key 1"<<endl;
return 0;
}
没了。