关联式容器(map,set,multimap,multiset)

关联式概念

STL中的部分容器，比如：vector、list、deque、forward_list(C++11)等，这些容器统称为序列式容器，因为其底层为线性序列的数据结构，里面存储的是元素本身。
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。

二叉搜索平衡结构：

关于key有序的序列，时间复杂度O(logN)

map<key,value> 要求:key一定不能重复
set:key 要求:key一定不可以重复
multimap:<key,value> key是可以重复的
multiset:key，key可以重复

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中键值对的底层实现

 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) {}};

map

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 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))。

在这里插入图片描述

map::insert()

在这里插入图片描述
通过insert插入数据有两种方式

pair<类型，类型>(数据,数据)
make_pair(数据，数据)

还可以通过下标运算符[]
对于map来说，如果我们提供的key不存在的情况下，他就会插入这个数据
因为它的下标运算符的底层是这样实现的

(*((this->insert(make_pair(k,mapped_type()))).first)).second

如果key已经存在了，他就不会插入

void TestMap()
{map<string, string>m;m.insert(pair<string,string>("宋江","及时雨"));m.insert(pair<string, string>("李逵", "黑旋风"));//pair<iterator,bool>//iterator:代表map中的一个key-value的键值对//bool:insert插入是否成功auto ret = m.insert(make_pair("孙二娘","母夜叉"));if (ret.second){cout << (*ret.first).first << "--->" << ret.first->second << endl;}ret = m.insert(make_pair("李逵", "铁牛"));//key 已经存在不会插入cout << (*ret.first).first << "--->" << ret.first->second << endl;cout << m.size() << endl;cout << m["李逵"] << endl; //把value返回来//用户提供key---->[]返回key所对应的valuem["李逵"] = "铁牛";  //修改valuecout << m["李逵"] << endl;m["林冲"] = "豹子头";cout << m.size() << endl;
}

下标运算符为什么要用insert?
因为如果key不存在的话，返回值就不好返回了，因为如果key存在返回存在的，如果key不存在插入key和一个默认的value

void TestMap2()
{int array[] = { 3, 1, 9, 4, 0, 7, 6, 2, 5 };map<int, int>m;for (auto e : array){m.insert(make_pair(e, e));}//测试按照迭代器方式进行遍历，能否得到一个关于key有序的序列auto it = m.begin();while (it != m.end()){cout << it->first << "---->" << it->second << endl;++it;}cout << endl;for (auto& e : m){cout << e.first << "---->" << e.second << endl;}cout << endl;
}

key是有序的，但是value就不一定
其余的功能演示参考:map的其他功能演示

set

set相关接口的演示

set容器没有下标预算符.
set:key,key一定是唯一的
set 最主要的功能是去重，并排序

测试set

int main()
{int array[] = { 3, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 9, 4, 0, 7, 6, 2, 5, 8 };set<int>s;for (auto e : array)s.insert(e);cout << s.size() << endl;for (auto e : s)cout << e << " ";cout << endl;system("pause");return 0;
}

在这里插入图片描述

multimap

multimap基本操作

注意事项

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
使用时与map包含的头文件相同

#include #include

void TestMultimap1() 
{multimap<string, string> m; m.insert(make_pair("李逵", "黑旋风")); m.insert(make_pair("林冲", "豹子头")); m.insert(make_pair("鲁达", "花和尚"));// 尝试插入key相同的元素 m.insert(make_pair("李逵", "铁牛")); cout << m.size() << endl;for (auto& e : m)    
cout << "<" << e.first << "," << e.second << ">" << endl;// key为李逵的元素有多少个    cout << m.count("李逵") << endl; return 0; 
}

 void TestMultimap2() {    multimap<int, int> m;for (int i = 0; i < 10; ++i)    m.insert(pair<int, int>(i, i));for (auto& e : m)    cout << e.first << "--->" << e.second << endl; cout << endl;// 返回m中大于等于5的第一个元素 auto it = m.lower_bound(5); cout << it->first << "--->" << it->second << endl;// 返回m中大于5的元素 it = m.upper_bound(5); cout << it->first << "--->" << it->second << endl;}

multiset

multiset的基本操作

multiset:只存储key，key可以重复，关于key有序

测试

int main()
{int array[] = { 3, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 9, 4, 0, 7, 6, 2, 5, 8 };multiset<int>s;for (auto e : array)s.insert(e);cout << s.size() << endl;for (auto e : s)cout << e << " ";cout << endl;system("pause");return 0;
}