map使用简明教程

2023-07-27 13:49:56

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

示例1：

[cpp] view plaincopy
  1. #pragma warning (disable:4786)  
  2. #include   
  3. #include   
  4. #include   
  5. using namespace std;  
  6.   
  7. typedef map<int,string> mymap;  
  8.   
  9. int main()  
  10. {  
  11.     mymap student;  
  12.     // 插入元素的三种方法：  
  13.     student.insert(pair<int,string>(2,"student-two"));  
  14.     student.insert(mymap::value_type(3,"student-three"));  
  15.          student[1] = "student-one"; 
  16.     //map会对插入元素按照Key进行排序
  17.     mymap::iterator iter;  
  18.     for(iter = student.begin(); iter != student.end(); iter++)  
  19.     {  
  20.         cout<first<<"  "<second<
  21.     }  
  22.     return 0;  
  23. }  

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
[cpp] view plaincopy
  1. #pragma warning (disable:4786)  
  2. #include   
  3. #include   
  4. #include   
  5. using namespace std;  
  6. typedef map<int,string> mymap;  
  7. int main()  
  8. {  
  9.     map<int, string> mapStudent;  
  10.     pair< mymap::iterator, bool> Insert_Pair;  
  11.     Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int,string>(1, "student_one"));  
  12.     if(Insert_Pair.second == true)  
  13.     {  
  14.         cout<<"Insert Successfully"<
  15.     }  
  16.     else  
  17.     {  
  18.   
  19.         cout<<"Insert Failure"<
  20.     }  
  21.     Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int, string>(1,"student_two"));  
  22.     if(Insert_Pair.second == true)  
  23.     {  
  24.         cout<<"Insert Successfully"<
  25.     }  
  26.     else  
  27.     {  
  28.         cout<<"Insert Failure"<
  29.     }  
  30.     mymap::iterator  iter;  
  31.     for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)  
  32.     {  
  33.         cout<first<<"  "<second<
  34.     }  
  35.     return 0;  
  36. }  

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 [cpp] view plaincopy
  1. #pragma warning (disable:4786)  
  2.   
  3. #include   
  4. #include   
  5. #include   
  6. using namespace std;  
  7.   
  8.   
  9. typedef map<int,string> mymap;  
  10. int main()  
  11. {  
  12.     mymap mapStudent;  
  13.     mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one "));  
  14.     mapStudent.insert(pair<int, string>(2,  "student_two "));  
  15.     mapStudent.insert(pair<int, string>(3,  "student_three "));  
  16.     mymap::reverse_iterator  iter;  
  17.     for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++)  
  18.     {  
  19.         cout<first<< "    "<second<
  20.     }  
  21.     return 0;  
  22. }  

第三种：用数组方式，程序说明如下
[cpp] view plaincopy
  1. #pragma warning (disable:4786)  
  2.   
  3. #include   
  4. #include   
  5. #include   
  6. using namespace std;  
  7.   
  8. int main()  
  9. {  
  10.     map<int, string> mapStudent;  
  11.     mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one "));  
  12.     mapStudent.insert(pair<int, string>(2,  "student_two "));  
  13.     mapStudent.insert(pair<int, string>(3,  "student_three "));  
  14.     int nSize = mapStudent.size();  
  15.     for(int nIndex = 1; nIndex <= nSize; nIndex++)  // 注意 必须从 1 开始!!!!  
  16.     {  
  17.         cout<
  18.     }  
  19.     return 0;  
  20. }  

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
[cpp] view plaincopy
  1. #pragma warning (disable:4786)  
  2.   
  3. #include   
  4. #include   
  5. #include   
  6. using namespace std;  
  7.   
  8. int main()  
  9. {  
  10.     map<int, string> mapStudent;  
  11.     mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one "));  
  12.     mapStudent.insert(pair<int, string>(2,  "student_two "));  
  13.     mapStudent.insert(pair<int, string>(3,  "student_three "));  
  14.     map<int, string>::iterator iter;  
  15.     iter = mapStudent.find(1);  
  16.     if(iter != mapStudent.end())  
  17.     {  
  18.         cout<<"Find, the value is: "<second<
  19.     }  
  20.     else  
  21.     {  
  22.         cout<<"Do not Find"<
  23.     }  
  24.     return 0;  
  25. }  

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
[cpp] view plaincopy
  1. #pragma warning (disable:4786)  
  2.   
  3. #include   
  4. #include   
  5. #include   
  6. using namespace std;  
  7.   
  8. int main()  
  9. {  
  10.     map<int, string> mapStudent;  
  11.     mapStudent[1] =  "student_one" ;  
  12.     //    mapStudent[2] =  "student-two" ;  
  13.     mapStudent[3] =  "student_three";  
  14.     mapStudent[5] =  "student_five";  
  15.     map<int, string>::iterator  iter;  
  16.     iter = mapStudent.lower_bound(2);  
  17.      //返回的是下界3的迭代器  
  18.     cout<second<
  19.   
  20.     iter = mapStudent.lower_bound(3);  
  21.     //返回的是下界3的迭代器  
  22.     cout<second<
  23.   
  24.     iter = mapStudent.upper_bound(2);  
  25.     //返回的是上界3的迭代器  
  26.     cout<second<
  27.   
  28.     iter = mapStudent.upper_bound(3);  
  29.     //返回的是上界5的迭代器  
  30.     cout<second<
  31.   
  32.     pairint, string>::iterator, map<int, string>::iterator> mapPair;  
  33.     //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  
  34.     //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  
  35.     //现这个关键字  
  36.     mapPair = mapStudent.equal_range(2);  
  37.     if(mapPair.first == mapPair.second)  
  38.     {  
  39.         cout<<"Do not Find"<
  40.     }  
  41.     else  
  42.     {  
  43.         cout<<"Find"<
  44.     }  
  45.     mapPair = mapStudent.equal_range(3);  
  46.     if(mapPair.first == mapPair.second)  
  47.     {  
  48.         cout<<"Do not Find"<
  49.     }  
  50.     else  
  51.     {  
  52.         cout<<"Find"<
  53.     }  
  54.     return 0;  
  55. }  

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 [cpp] view plaincopy
  1. #pragma warning (disable:4786)  
  2.   
  3. #include   
  4. #include   
  5. #include   
  6. using namespace std;  
  7.   
  8. int main()  
  9. {  
  10.     map<int, string> mapStudent;  
  11.     mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));  
  12.     mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two"));  
  13.     mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three"));  
  14.   
  15.   
  16.     //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  
  17.     //如果要删除1,用迭代器删除  
  18.     map<int, string>::iterator iter;  
  19.     iter = mapStudent.find(1);  
  20.     mapStudent.erase(iter);  
  21.   
  22.     for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)  
  23.     {  
  24.         cout << iter->first<< " "<second<
  25.     }  
  26.   
  27.     cout<
  28.   
  29.     mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));  
  30.     //如果要删除1，用关键字删除  
  31.     int n = mapStudent.erase(1);//如果删除了会返回1，否则返回0  
  32.     for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)  
  33.     {  
  34.         cout << iter->first<< " "<second<
  35.     }  
  36.     cout<
  37.   
  38.     mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));  
  39.     //用迭代器，成片的删除  
  40.     //一下代码把整个map清空  
  41.     mapStudent.erase(mapStudent.begin(), mapStudent.end());  
  42.     //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  
  43.     for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)  
  44.     {  
  45.         cout << iter->first<< " "<second<
  46.     }  
  47.     cout<<"size: "<
  48.   
  49.     return 0;  
  50. }  
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 [cpp] view plaincopy
  1. #pragma warning (disable:4786)  
  2.   
  3. #include   
  4. #include   
  5. #include   
  6. using namespace std;  
  7.   
  8. typedef struct tagStudentInfo  
  9. {  
  10.     int      nID;  
  11.     string   strName;  
  12.     bool operator < (tagStudentInfo const& _A) const  
  13.     {  
  14.         //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  
  15.         if(nID < _A.nID)  return true;  
  16.         if(nID == _A.nID) return strName.compare(_A.strName) < 0;  
  17.         return false;  
  18.     }  
  19. }StudentInfo, *PStudentInfo;  //学生信息  
  20.   
  21. int main()  
  22. {  
  23.     //用学生信息映射分数  
  24.     mapint>mapStudent;  
  25.     StudentInfo studentInfo;  
  26.     studentInfo.nID = 1;  
  27.     studentInfo.strName = "student_one";  
  28.     mapStudent.insert(pairint>(studentInfo, 90));  
  29.     studentInfo.nID = 2;  
  30.     studentInfo.strName = "student_two";  
  31.     mapStudent.insert(pairint>(studentInfo, 80));  
  32.   
  33.     mapint>::iterator iter;  
  34.     for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter ++)  
  35.     {  
  36.         cout<first.nID<<"  "<first.strName<<"  
  37. "<second<
  38.     }  
  39.     return 0;  
  40. }  

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…… 


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