【C++】map multimap

文章目录

1.map介绍
2.map的使用
3.multimap介绍
4.multimap的使用

1.map介绍

map的文档

翻译：

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。
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;
在内部，map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。
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)。
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。
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))。

2.map的使用

（1）map的模板参数说明

在这里插入图片描述

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

注意：在使用map时，需要包含头文件。

（2）map的构造，map的迭代器，map的容量与元素访问，map元素修改

略（可自行查看文档）

（3）map的容量与元素访问中的key问题

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。

（4）map的使用举例

示例1

#include <string>
#include <map>
void TestMap()
{map<string, string> m;// 向map中插入元素的方式：// 将键值对<"peach","桃子">插入map中，用pair直接来构造键值对m.insert(pair<string, string>("peach", "桃子"));// 将键值对<"peach","桃子">插入map中，用make_pair函数来构造键值对m.insert(make_pair("banan", "香蕉"));// 借用operator[]向map中插入元素/*operator[]的原理是：用<key, T()>构造一个键值对，然后调用insert()函数将该键值对插入到map中如果key已经存在，插入失败，insert函数返回该key所在位置的迭代器如果key不存在，插入成功，insert函数返回新插入元素所在位置的迭代器operator[]函数最后将insert返回值键值对中的value返回*/// 将<"apple", "">插入map中，插入成功，返回value的引用，将“苹果”赋值给该引用结果，m["apple"] = "苹果";// key不存在时抛异常//m.at("waterme") = "水蜜桃";cout << m.size() << endl;// 用迭代器去遍历map中的元素，可以得到一个按照key排序的序列for (auto& e : m)cout << e.first << "--->" << e.second << endl;cout << endl;// map中的键值对key一定是唯一的，如果key存在将插入失败auto ret = m.insert(make_pair("peach", "桃色"));if (ret.second)cout << "<peach, 桃色>不在map中, 已经插入" << endl;elsecout << "键值为peach的元素已经存在：" << ret.first->first << "--->"<< ret.first->second << " 插入失败" << endl;// 删除key为"apple"的元素m.erase("apple");if (1 == m.count("apple"))cout << "apple还在" << endl;elsecout << "apple被吃了" << endl;
}

示例2

#include <iostream>
#include <set>
#include <map>
#include <string>
using namespace std;int main()
{map<string, string> dict;dict.insert(pair<string, string>("排序", "sort"));dict.insert(pair<string, string>("左边", "left"));dict.insert(pair<string, string>("右边", "right"));dict.insert(make_pair("字符串", "string"));		//make_pair通过传参自动推导，不用显性给予类型dict["迭代器"] = "iterator"; // 插入+修改dict["insert"]; // 插入  key不在就是插入dict.insert(pair<string, string>("左边", "xxx")); // 插入失败，搜索树只比较keydict["insert"] = "插入"; //修改cout << dict["左边"] << endl; // 查找  key在就是查找//map<string, string>::iterator it = dict.begin();auto it = dict.begin();while (it != dict.end()){//cout << (*it).first<<":"<<(*it).second << endl;cout << it->first << ":" << it->second << endl;		//省略了一个->，实际上是it->->first++it;}cout << endl;for (const auto& kv : dict){cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;}// 统计水果出现的次数string arr[] = { "苹果", "西瓜", "香蕉", "草莓", "苹果", "西瓜", "苹果", "苹果", "西瓜", "苹果", "香蕉", "苹果", "香蕉" };map<string, int> countMap;//方式1//for (auto& e : arr)//{//	//map<string, int>::iterator it = countMap//	auto it = countMap.find(e);//	if (it == countMap.end())//	{//		countMap.insert(make_pair(e, 1));//	}//	else//	{//		it->second++;//	}//}//方式2for (auto& e : arr){countMap[e]++;	//水果第一次出现（插入，返回int值），水果第二、三次出现（插入失败，返回int值）}for (const auto& kv : countMap){cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;}return 0;
}

【总结】

map中的的元素是键值对
map中的key是唯一的，并且不能修改
默认按照小于的方式对key进行比较
map中的元素如果用迭代器去遍历，可以得到一个有序的序列
map的底层为平衡搜索树(红黑树)，查找效率比较高 $O(log_2 N)$
支持[]操作符，operator[]中实际进行插入查找。

3.multimap介绍

multimap文档

翻译：

Multimaps是关联式容器，它按照特定的顺序，存储由key和value映射成的键值对<key, value>，其中多个键值对之间的key是可以重复的。
在multimap中，通常按照key排序和惟一地标识元素，而映射的value存储与key关联的内容。key和value的类型可能不同，通过multimap内部的成员类型value_type组合在一起，value_type是组合key和value的键值对: typedef pair<const Key, T> value_type;
在内部，multimap中的元素总是通过其内部比较对象，按照指定的特定严格弱排序标准对key进行排序的。
multimap通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multimap容器慢，但是使用迭代器直接遍历multimap中的元素可以得到关于key有序的序列。
multimap在底层用二叉搜索树(红黑树)来实现。
multimap中没有重载operator[]操作

注意：multimap和map的唯一不同就是：map中的key是唯一的，而multimap中key是可以重复的。

4.multimap的使用

multimap中的接口可以参考map，功能都是类似的。

示例1

#include <iostream>
#include <set>
#include <map>
#include <string>
using namespace std;int main()
{multimap<string, string> dict;dict.insert(make_pair("left", "左边"));dict.insert(make_pair("left", "剩余"));dict.insert(make_pair("string", "字符串"));dict.insert(make_pair("left", "xxx"));for (const auto& kv : dict){cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;}string arr[] = { "苹果", "西瓜", "香蕉", "草莓", "苹果", "西瓜", "苹果", "苹果", "西瓜", "苹果", "香蕉", "苹果", "香蕉" };multimap<string, int> countMap;for (auto& e : arr){//map<string, int>::iterator it = countMapauto it = countMap.find(e);if (it == countMap.end()){countMap.insert(make_pair(e, 1));}else{it->second++;}}for (const auto& kv : countMap){cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;}return 0;
}

注意：

multimap中的key是可以重复的。
multimap中的元素默认将key按照小于来比较。
multimap中没有重载operator[]操作(同学们可思考下为什么?) - []兼具查找和修改的功能，但是multimap一个键值可能对应多个value，所以也就没有固定的返回值了。
使用时与map包含的头文件相同。