c++ STL系列——（六）multimap_multimap c++

目录

引言

特点

头文件

基本操作

遍历multimap

查找元素

删除元素

示例应用

结论

---

引言

C++标准模板库（STL）的重要性在于它为C++编程提供了丰富且高效的工具，其中包括各种容器、算法和函数模板，可以大大简化常见数据结构和算法的实现过程。在STL中，multimap 是一个非常有用的容器之一，它提供了一种键值对的存储方式，并且与 map 不同的是，multimap 允许一个键对应多个值。这种特性使得 multimap 在处理一对多关系的数据时尤为方便。本文将深入介绍multimap的特性、用法和一些示例。

特点

multimap是一个关联容器，它在内部使用红黑树实现，具有自动排序的功能。

除了具有自动排序和允许一个键对应多个值的特性外，multimap 在处理具有重复键的情况下还提供了一些其他优势和灵活性。以下是一些补充信息：

1. 灵活性： 处理具有重复键的情况时，multimap 提供了更多的灵活性。它允许将多个值关联到同一个键上，而不需要执行额外的操作或使用复杂的数据结构。这简化了对一对多映射关系的处理，使得代码更加简洁和易于理解。

2. 查询效率： 在具有重复键的情况下，multimap 提供了高效的查询操作。由于它内部使用红黑树实现，查找操作的时间复杂度为 O(log n)，这使得可以快速地找到所有与特定键相关联的值，而不需要遍历整个容器。

3. 数据组织： multimap 的设计使得它非常适合组织具有重复键的数据。例如，在处理日程安排或事件调度等场景时，可能会出现多个事件具有相同的日期或时间，这时候使用 multimap 可以方便地将这些事件按照日期或时间进行组织和管理。

4. 迭代器操作： multimap 提供了灵活的迭代器操作，可以方便地对容器中的键值对进行遍历和操作。通过迭代器，可以轻松地访问具有相同键的所有值，并进行相应的处理。

头文件

#include <map>

基本操作

创建一个multimap对象的方式如下：

multimap<Key, Value> myMultimap;

其中，Key和Value分别是键和值的类型。multimap的元素是以键值对（pair）的形式存储的。

向multimap中插入元素可以使用insert()函数：

myMultimap.insert(make_pair(key, value));

make_pair()函数可以将键和值组成一个pair对象。

遍历multimap

使用迭代器可以遍历multimap的所有元素：

multimap<Key, Value>::iterator it;
for (it = myMultimap.begin(); it != myMultimap.end(); ++it) {
    cout << "Key: " << it->first << ", Value: " << it->second << endl;
}

通过it->first和it->second可以分别获取键和值。

查找元素

multimap提供了多种方式来查找元素，其中最常用的是equal_range()函数：

pair<multimap<Key, Value>::iterator, multimap<Key, Value>::iterator> range;
range = myMultimap.equal_range(key);

这将返回一个pair对象，包含了指向与给定键匹配的元素范围的迭代器。可以使用循环遍历这个范围来获取所有匹配的键值对。

删除元素

要删除multimap中的元素，可以使用erase()函数：

myMultimap.erase(key);

这将删除所有键等于key的元素。

示例应用

学生成绩管理 假设我们需要管理学生的姓名和成绩，由于可能存在重名的情况，我们可以使用multimap来存储数据。下面是一个示例程序：

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
 
int main() {
    multimap<string, int> studentScores;
 
    // 添加学生成绩
    studentScores.insert(make_pair("Alice", 85));
    studentScores.insert(make_pair("Bob", 92));
    studentScores.insert(make_pair("Alice", 78));
 
    // 遍历输出学生成绩
    multimap<string, int>::iterator it;
    for (it = studentScores.begin(); it != studentScores.end(); ++it) {
        cout << "Name: " << it->first << ", Score: " << it->second << endl;
    }
 
    // 查找并输出某个学生的成绩
    string name = "Alice";
    pair<multimap<string, int>::iterator, multimap<string, int>::iterator> range;
    range = studentScores.equal_range(name);
    cout << name << "'s scores: ";
    for (it = range.first; it != range.second; ++it) {
        cout << it->second << " ";
    }
    cout << endl;
 
    return 0;
}

输出结果：

Name: Alice, Score: 85
Name: Alice, Score: 78
Name: Bob, Score: 92
Alice's scores: 85 78

结论

multimap是C++ STL中一个强大的容器，它可以存储多个值对应于同一个键的情况。通过了解multimap的特性和使用方法，我们可以更加灵活地处理具有重复键的数据，并提升程序的效率和可读性。