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【C++】STL——map的介绍和使用、map的构造函数、map的迭代器、map的容量和访问函数、map的增删查改函数_c++ map

c++ map

1.map的介绍

map的介绍

在这里插入图片描述

  (1)map是关联容器,它按照特定的次序(按照key来比较)存储由键值key和值value组合而成的元素。

  (2)在map中,键值key通常用于排序和惟一地标识元素,而值value中存储与此键值key关联的内容。键值key和值value的类型可能不同,并且在map的内部,key与value通过成员类型value_type绑定在一起,为其取别名称为pair:

    typedef pair<const key, T> value_type;

  (3)在内部,map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。

  (4)map中通过键值访问单个元素的速度通常比unordered_map容器慢,但map允许根据顺序对元素进行直接迭代(即对map中的元素进行迭代时,可以得到一个有序的序列)。

  (5)map支持下标访问符,即在[]中放入key,就可以找到与key对应的value。

  (6)map通常被实现为二叉搜索树(更准确的说:平衡二叉搜索树。

              

2.map的使用

在这里插入图片描述

  map提供的模版参数列表:

  key: 键值对中key的类型

  T: 键值对中value的类型

  Compare: 比较器的类型, map中的元素是按照key来比较的,缺省情况下按照小于来比较,一般情况下(内置类型元素)该参数不需要传递,如果无法比较时(自定义类型),需要用户自己显式传递比较规则(一般情况下按照函数指针或者仿函数来传递)

  Alloc:通过空间配置器来申请底层空间, 不需要用户传递,除非用户不想使用标准库提供的空间配置器

              

2.1map的构造函数

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map提供了三种构造函数:

函数声明功能介绍
map (const Compare& comp = Compare(), const Allocator& = Allocator() );构造空的map
map(InputIterator first, InputIterator last, const Compare& comp = Compare(), const Allocator& = Allocator(());用[first, last)区间中的元素构造map
map( const map<Key,Compare,Allocator>& x);map的拷贝构造

  以下是一些set构造函数的简单示例:

//1.默认构造函数:创建一个空的map对象。
std::map<int, std::string> myMap;
//通过传入键值对来创建map对象。
std::map<int, std::string> myMap = {{1, "apple"}, {2, "banana"}, {3, "orange"}};

//2.用迭代器构造:通过使用迭代器范围来构造map对象。
std::vector<std::pair<int, std::string>> vec = {{1, "apple"}, {2, "banana"}, {3, "orange"}};
std::map<int, std::string> myMap(vec.begin(), vec.end());

//3.拷贝构造函数:通过拷贝另一个map对象来创建一个新的map对象。
std::map<int, std::string> originalMap = {{1, "apple"}, {2, "banana"}, {3, "orange"}};
std::map<int, std::string> copiedMap(originalMap);
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2.2map的迭代器

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和set一样,map也有同样的迭代器:

函数声明功能介绍
begin()和end()begin:首元素的位置,end最后一个元素的下一个位置
cbegin()和cend()与begin和end意义相同,但cbegin和cend所指向的元素不能修改
rbegin()和rend()反向迭代器,rbegin在end位置,rend在begin位置,其++和–操作与begin和end操作移动相反
crbegin()和crend()与rbegin和rend位置相同,操作相同,但crbegin和crend所指向的元素不能修改

map的迭代器的使用示例:

#include <iostream>
#include <map>

int main() {
    std::map<int, std::string> myMap = {{1, "apple"}, {2, "banana"}, {3, "orange"}};

    // 正向迭代器
    std::map<int, std::string>::iterator it;
    std::cout << "正向迭代器:" << std::endl;
    for (it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ++it) {
        std::cout << it->first << ": " << it->second << std::endl;
    }

    // 逆向迭代器
    std::map<int, std::string>::reverse_iterator rit;
    std::cout << "逆向迭代器:" << std::endl;
    for (rit = myMap.rbegin(); rit != myMap.rend(); ++rit) {
        std::cout << rit->first << ": " << rit->second << std::endl;
    }

    // 常量迭代器
    std::map<int, std::string>::const_iterator cit;
    std::cout << "常量迭代器:" << std::endl;
    for (cit = myMap.cbegin(); cit != myMap.cend(); ++cit) {
        std::cout << cit->first << ": " << cit->second << std::endl;
    }

    return 0;
}

//正向迭代器:
//1: apple
//2: banana
//3: orange
//逆向迭代器:
//3: orange
//2: banana
//1: apple
//常量迭代器:
//1: apple
//2: banana
//3: orange
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2.3map的容量和访问函数

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  注意:在元素访问时,有一个与operator[]类似的操作at()(该函数不常用)函数,都是通过key找到与key对应的value然后返回其引用,不同的是:当key不存在时,operator[]用默认value与key构造键值对然后插入,返回该默认value,at()函数直接抛异常。

函数声明功能简介
bool empty ( ) const检测map中的元素是否为空,是返回true,否则返回false
size_type size() const返回map中有效元素的个数
mapped_type& operator[] (const key_type& k)返回去key对应的value

  map的容量和访问函数使用:

  在示例中,首先使用empty函数检查map是否为空,然后使用size函数获取map的大小。接下来,使用operator[]函数插入键值对到map中。再次使用empty函数和size函数检查map的状态。最后,使用operator[]函数访问map中的值。

#include <iostream>
#include <map>

int main() {
    std::map<int, std::string> myMap;

    // 使用empty函数检查map是否为空
    if (myMap.empty()) {
        std::cout << "Map is empty" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Map is not empty" << std::endl;
    }

    // 使用size函数获取map的大小
    std::cout << "Map size: " << myMap.size() << std::endl;

    // 使用operator[]函数插入键值对
    myMap[1] = "apple";
    myMap[2] = "banana";
    myMap[3] = "orange";

    // 再次使用empty函数检查map是否为空
    if (myMap.empty()) {
        std::cout << "Map is empty" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Map is not empty" << std::endl;
    }

    // 再次使用size函数获取map的大小
    std::cout << "Map size: " << myMap.size() << std::endl;

    // 使用operator[]函数访问map中的值
    std::cout << "Value at key 2: " << myMap[2] << std::endl;

    return 0;
}

//Map is empty
//Map size: 0
//Map is not empty
//Map size: 3
//Value at key 2: banana
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2.4map的增删查改函数

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函数声明功能简介
pair<iterator,bool> insert ( const value_type& x )在map中插入键值对x,注意x是一个键值对,返回值也是键值对:iterator代表新插入元素的位置,bool代表释放插入成功
void erase ( iterator position )删除position位置上的元素
size_type erase ( const key_type& x )删除键值为x的元素
void erase ( iterator first, iterator last )删除[first, last)区间中的元素
void swap ( map<Key,T,Compare,Allocator>& mp )交换两个map中的元素
void clear ( )将map中的元素清空
iterator find ( const key_type& x )在map中插入key为x的元素,找到返回该元素的位置的迭代器,否则返回end
const_iterator find ( const key_type& x ) const在map中插入key为x的元素,找到返回该元素的位置的const迭代器,否则返回cend
size_type count ( const key_type& x ) const返回key为x的键值在map中的个数,注意map中key是唯一的

  这里简单举例map的insert和erase:

#include <iostream>
#include <map>

int main() {
    std::map<int, std::string> myMap;

    // 使用insert函数插入键值对
    myMap.insert(std::make_pair(1, "apple"));
    myMap.insert(std::make_pair(2, "banana"));
    myMap.insert(std::make_pair(3, "orange"));

    // 打印插入后的map
    std::cout << "Map after insert:" << std::endl;
    for (const auto& pair : myMap) {
        std::cout << pair.first << ": " << pair.second << std::endl;
    }

    // 使用erase函数删除键值对
    myMap.erase(2);

    // 打印删除后的map
    std::cout << "Map after erase:" << std::endl;
    for (const auto& pair : myMap) {
        std::cout << pair.first << ": " << pair.second << std::endl;
    }

    return 0;
}

//Map after insert:
//1: apple
//2: banana
//3: orange
//Map after erase:
//1: apple
//3: orange
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