c++中的关联容器

c++中的关联容器主要是map、set，已经multimap、multiset。

为了讲map，得先将pair类型：pair就是一个两个类型的组合，比如一个人的学号就可以是pair<int,string>，其中的int是学号，string是名字。

map就是一个容器，里面装的就是若干个pair。每个pair的第一个元素，称为键（注意键的类型必须支持小于(<)操作！），第二个元素，称为值。对于普通的map，每个键都对应一个值。这样的看起来，键类似于数组的下标，而值类似于数组的值。map类定义了3种类型，分别为key_type、mapped_type、以及vaule_type。他们分别表示了键的类型、值的类型，以及一个pair类型，pair的第一个元素是键，第二个元素是值。

首先讲讲如何给imap添加元素：有两种的方法，使用键（下标）或者使用insert

使用下标这种方法与vector等类型的容器相矛盾。如果是一个空的vector，则不能使用下标直接访问，必须pusn_back进元素才行，直接访问会报错。而对于map如果没有这个键（下标），则会自动的向map中添加这个键，值为0。下标操作的返回值，就是这个键关联的值。利用这个性质，我们可以很方便的完成统计的功能，举个例子：

int main()
{
	string str;
	map<string,int> wordCount;
	while(cin>>str)
	{
		++wordCount[str];
	}
	
	map<string,int>::iterator it_map = wordCount.begin();
	cout<<"word"<<"\t\t"<<"count"<<endl;
	for(;it_map != wordCount.end();++it_map)
		cout<<it_map->first<<"\t\t"<<it_map->second<<endl;
	return 0;

}

 

使用时如果键不存在，则赋值为0，然后对其自增。即变成了1。

insert方法有多个重载函数，表明你插入的是一个pair，还是一对迭代器指明的若干个pair，还是插入一个pair到指定的位置，但通常使用的插入一个pair，这个函数最关键是它的返回值。这个返回值也是一个pair，pair的第一个元素是指向该map类型的迭代器，另一个是bool类型的变量，表明插入成功与否。可以用insert重写上面的程序：

 

int main()
{
	string str;
	map<string,int> wordCount;
	while(cin>>str)
	{
		//对于每个单词，都尝试去插入它
		pair<map<string,int>::iterator,bool>ret = wordCount.insert(make_pair(str,1));
		//通过检测返回值来判断插入是否成功
		if(!ret.second)
			//插入失败表明map中有这个单词，只需要把对应键的值自增即可
			++ret.first->second;
	}
	

	map<string,int>::iterator it_map = wordCount.begin();
	cout<<"word"<<"\t\t"<<"count"<<endl;
	for(;it_map != wordCount.end();++it_map)
		cout<<it_map->first<<"\t\t"<<it_map->second<<endl;
	return 0;

}

那么如何读取map的元素呢？虽然我们也可以使用键来读取，但是潜在的问题是如果该键不存在，就会自动创建，这个特点并不是我们所希望的。我们可以通过count或者find函数来查找某个键是否存在。这两个函数的区别在于count返回的是出现的次数（对于map只能为0或者1），而find则返回的是指向该键的迭代器（如果没有找到，返回超末端迭代器：.end()）。这意味着如果你是为为了统计是否存在，使用count就可以了，如果你找到某个元素并且还想使用它，那么find会比较合适。

删除元素使用使用erase操作，这与顺序容器差别不大。但是要注意的是，关联容器的顺序是按照“键”排列的。

下面通过一个小程序来说明：

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
	string str;
	map<string,int> wordCount;
	while(cin>>str)
	{
		//对于每个单词，都尝试去插入它
		pair<map<string,int>::iterator,bool>ret = wordCount.insert(make_pair(str,1));
		//通过检测返回值来判断插入是否成功
		if(!ret.second)
			//插入失败表明map中有这个单词，只需要把对应键的值自增即可
			++ret.first->second;
	}
	

	map<string,int>::iterator it_map = wordCount.begin();
	cout<<"word"<<"\t\t"<<"count"<<endl;
	for(;it_map != wordCount.end();++it_map)
		cout<<it_map->first<<"\t\t"<<it_map->second<<endl;

	//count方法：对于map，返回1或者0
	int cnt = 0;
	cnt = wordCount.count("bird");
	cout<<"cnt"<<cnt<<endl;

	//find方法：返回的是指向键的迭代器
	int occurs = 0;
	map<string,int>::iterator it = wordCount.find("bird");
	if(it != wordCount.end())
		occurs = it->second;
	cout<<"occurs = "<<occurs<<endl;


	//删除元素
	int del;
	string s1 = "hate";
	//使用值删除
	del = wordCount.erase(s1);
	if(del)
		cout<<s1<<" has been removed! "<<endl;
	else
		cout<<"can't find the word! "<<endl;

	//使用迭代器删除
	map<string,int>::iterator iter = wordCount.begin();
	wordCount.erase(iter);


	return 0;

}

 

说完了map，我们在看看set。set只有键，没有值，所以他的vaule_type不是pair类型，而是key_type类型。同样的，它也支持insert、find、count操作。map比较适合于储存键值对应的情况，而set适合于储存键，判断键在不在这个集合中，比如黑名单之类的。

前面两种关联容器的特点是，键与值的对应关系是唯一的。而multimap或者multiset则支持一对多的关系。而且对于相同的键，总是连续的存储。由于这种一对多关系，所以multimap和multiset支持一些map和set没有的操作。比如lower_bound、upper_bound以及equal_range.它们分别返回的是指向某个键的第一个元素，最后一个元素的下一个元素以及这连个元素组成的范围。看一个综合例子：

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
	multimap<string,string> authors;
	string author,work,searchItem;

	//建立作者及其作品的容器
	do
	{
		cout<<"enter authors name"<<endl;
		cin>>author;
		if(!cin)
			break;
		cout<<"enter authors works"<<endl;
		while(cin>>work)
			authors.insert(make_pair(author,work));
		cin.clear();
	}while(cin);

	cin.clear();
	//删除元素

	cout<<"who is the author that you want erase:"<<endl;
	cin>>searchItem;
	/*
	//使用erase删除：输出对应键的所有值
	multimap<string,string>::iterator iter = authors.find(searchItem);
	if(iter != authors.end())
		authors.erase(searchItem);
	else
		cout<<"cannot find the author!"<<endl;
	*/

	//使用equal_range或得迭代器删除
	typedef multimap<string,string>::iterator itType;
	pair<itType,itType> pos = authors.equal_range(searchItem);
	if(pos.first != pos.second)
		authors.erase(pos.first,pos.second);
	else
		cout<<"can not find this author!"<<endl;


	//输出删除结果
	cout<<"author\t\twork:"<<endl;
	multimap<string,string>::iterator itbegin = authors.begin();
	for(;itbegin != authors.end();++itbegin)
		cout<<itbegin->first<<"\t\t"<<itbegin->second<<endl;

	return 0;
}