关联式容器

C++STL包含了序列式容器和关联式容器：

1. 序列式容器：vector/list/deque
2. 关联式容器：set/map等

关联式容器也是用来存储数据的，与序列式容器不同的是，其里面存储的是<key, value>结构的键值对，在数据检索时比序列式容器效率更高。

键值对

用来表示具有一一对应关系的一种结构，该结构中一般只包含两个成员变量key和value，key代表键值，value表示与key对应的信息。
比如：现在要建立一个英汉互译的字典，那该字典中必然有英文单词与其对应的中文含义，而且，英文单词与其中文含义是一一对应的关系，即通过该应
该单词，在词典中就可以找到与其对应的中文含义。
SGI-STL中关于键值对的定义:

template <class T1, class T2>
struct pair
{typedef T1 first_type;typedef T2 second_type;T1 first;T2 second;pair() : first(T1()), second(T2()){}pair(const T1& a, const T2& b) : first(a), second(b){}
};

树形结构的关联式容器

根据应用场景的不桶，STL总共实现了两种不同结构的管理式容器：树型结构与哈希结构。
树型结构的关联式容器主要有四种：map、set、multimap、multiset。这四种容器的共同点是：使用平衡搜索树(即红黑树)作为其底层结果，容器中的元素是一个有序的序列。unordered系列均为哈希结构。

set

set的介绍

1. set是按照一定次序存储元素的容器。
2. 在set中，元素的value也标识它(value就是key，类型为T)，并且每个value必须是唯一的。set中的元素不能在容器中修改(元素总是const)，但是可以从容器中插入或删除它们。
3. 在内部，set中的元素总是按照其内部比较对象(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序。
4. set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢，但它们允许根据顺序对子集进行直接迭代。
5. set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的。

set的使用

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;int main()
{//插入元素（去重且排序）set<int> s; // 默认是升序// set<int, greater<int>> s; // 这样是降序s.insert(4);s.insert(4);s.insert(1);s.insert(3);s.insert(6);s.insert(6);// 迭代器遍历set<int>::iterator it = s.begin();while (it != s.end()){cout << *it << " ";*it++;}cout << endl;// 范围for遍历for (auto e : s){cout << e << " ";}cout << endl;// 删除3 （存在）s.erase(3);// 删除4set<int>::iterator pos = s.find(4);if (pos != s.end()){s.erase(pos);}// s.erase(100); // 删除不存在的值没有影响// s.erase(s.end()); 会崩掉for (auto e : s){cout << e << " ";}cout << endl;//容器中值为4的元素个数cout << s.count(6) << endl; // 1//容器大小cout << s.size() << endl; // 4//清空容器s.clear();//容器判空cout << s.empty() << endl; // 1return 0;
}

multiset

multiset容器与set容器的底层实现一样，都是平衡搜索树（红黑树）;
multiset容器和set容器的唯一区别就是multiset容器当中存储的元素是可以重复的。

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;int main()
{// 查找在不在// 插入元素（重复且排序）multiset<int> ms;ms.insert(1);ms.insert(2);ms.insert(3);ms.insert(3);ms.insert(2);ms.insert(3);for (auto e : ms){cout << e << " ";}cout << endl; //1 2 2 3 3 3 4return 0;
}

multiset

• find()：返回第一个中序的第一个val
• count()：返回值为val的元素个数

set

• find()：返回值为val的元素的迭代器l
• count()：值为val的元素存在则返回1，不存在则返回0

map

map的介绍

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(红黑树))。

map的使用

#include <iostream>
#include <map>using namespace std;int main()
{map<string, string> m;// 构造匿名对象插入m.insert(pair<string, string>("left", "左边"));m.insert(pair<string, string>("right", "右边"));m.insert(pair<const char*, const char*>("up", "上边"));// 调用make_pair函数模板插入// 我们只需向make_pair函数传入key和value，// 该函数模板会根据传入参数类型进行自动隐式推导，// 最终构造并返回一个对应的pair对象。m.insert(make_pair("down", "下边")); // 推荐这个最优（能省即省，能少敲就少敲，qwq）// 迭代器遍历map<string, string>::iterator it = m.begin();while (it != m.end()){cout << "<" << (*it).first << "," << (*it).second << ">" ;// it.operatot()  返回 *pair// cout << "<" << it.operator->()->first << "," << it.operator->()->second << ">";cout << "<" << it->first << "," << it->second << ">" ;cout << endl;++it;}cout << endl;// 范围for遍历for (auto e : m){cout << "<" << e.first << "," << e.second << ">";cout << endl;}cout << endl;// pair里的 key有const，而value没有constfor (auto& e : m){e.first += '1'; // 不可修改e.second += '1'; // 可修改 cout << "<" << e.first << "," << e.second << ">";cout << endl;}cout << endl;return 0;
}

make_pair函数模板：

template <class T1, class T2>
pair<T1, T2> make_pair(T1 x, T2 y)
{return (pair<T1, T2>(x, y));
}

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insert的返回值

insert函数的返回值也是一个pair对象，该pair对象中第一个成员的类型是map的迭代器类型，第二个成员的类型的一个bool类型，具体含义如下：

1. 若待插入元素的键值key在map当中不存在，则insert函数插入成功，并返回插入后元素的迭代器和true。
2. 若待插入元素的键值key在map当中已经存在，则insert函数插入失败，并返回map当中键值为key的元素的迭代器和false。

map的[ ]

mapped_type& operator[] (const key_type& k);

[ ]运算符重载实现的逻辑实际上就是以下三个步骤：

• 调用insert函数插入键值对。
• 拿出从insert函数获取到的迭代器。
• 返回该迭代器位置元素的值value。

mapped_type& operator[] (const key_type& k)
{//1、调用insert函数插入键值对pair<iterator, bool> ret = insert(make_pair(k, mapped_type()));//2、拿出从insert函数获取到的迭代器iterator it = ret.first;//3、返回该迭代器位置元素的值valuereturn it->second;
}

• 如果k不在map中，则先插入键值对<k, v()>，然后返回该键值对中v对象的引用。
• 如果k已经在map中，则返回键值为k的元素对应的v对象的引用。

#include <iostream>
#include <map>using namespace std;int main()
{string arr[] = { "苹果", "西瓜", "苹果", "西瓜", "苹果", "苹果", "西瓜", "苹果", "香蕉", "苹果", "香蕉" };map<string, int> countMap;for (auto& str : arr){//auto ret = countMap.find(str);//if (ret == countMap.end())//{//	// 么有表示第一次出现，插入//	countMap.insert(make_pair(str, 1));//}//else//{//	// 次数++//	ret->second++;//}countMap[str]++; // 6 3 2}for (auto& str : arr){countMap[str]++; // 12 6 4}for (auto& kv : countMap){cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;}return 0;
}

multimap

multimap容器与map容器的底层实现一样，也都是平衡搜索树（红黑树）;
multimap容器和map容器的区别与multiset容器和set容器的区别一样，multimap容器当中存储的元素是可以重复的。

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;int main()
{multimap<string, string> mm;//插入元素（重复且排序）mm.insert(make_pair("left", "左边"));mm.insert(make_pair("left", "左边"));mm.insert(make_pair("right", "右边"));mm.insert(make_pair("up", "上边"));mm.insert(make_pair("left", "左边"));mm.insert(make_pair("right", "右边"));mm.insert(make_pair("up", "上边"));for (auto e : mm){cout << "<" << e.first << "," << e.second << ">";cout << endl;}cout << endl; return 0;
}

multimap

• find()：返回底层搜索树中序的第一个键值为key的元素的迭代器
• count()：返回键值为key的元素个数

map

• find()：返回值为key的元素的迭代器
• count()：键值为key的元素存在则返回1，不存在则返回0