C++ STL学习笔记 : 2. unordered map 容器

本文中，简单总结一下使用unordered map 的心得。unordered_map容器属于STL中关联表的一种，常用的map容器与unordered_map容器在使用中有着很大程度的相同点，在之后的文章中我可能会针对二者的相同点与不同点进行细致的分析，这里就不过多赘述，只是简单地和大家一起了解一下unordered_map的一些基本使用。
关联表作为STL库中的一类常见的容器，其结构和数组类似。与数组不同的是，关联表中有两个类型，键key索引类和被索引的元素类。Key值和元素的关系我们可以理解为映射关系。一个键值有且仅有一个对应的元素。
在这里插入图片描述
同时，关联表中使用的索引类，不再是简单的自然数，而是可以根据需要选择使用string字符串类，或自定义的类作为索引key的类型。不再使用自然数作为索引让关联表的使用相较于数组更加灵活，但需要注意的是，一个关联表中的所有键都应该是同一类型，所有被索引的元素也应该是同一类型。这两个类型在定义关联表的同时进行定义。下面我们就回到关联表中的一种容器，本篇文章的主角 : unordered_map的使用。

0.include相关库。

# include <unordered_map>

1.定义一个一维的unordered map:

第一部分，如何定义一个空的unordered_map容器。

unordered_map<uint64_t,string> mymap;
unordered_map<uint64_t,uint64_t> mymap2a
unordered_map<string,string>mymap3;

<>中的第一个参数是key的类型，第二个参数是对应的元素集的数据类型。unordered_map类可以理解为一个使用key作为角标标注的列表，只不过这个列表是无序的，且列表的序号也不再要求一定是正整数。与数组比较，unordered map等容器更加自由，更易于查找。

2.向unordered_map里添加项:

这个部分我们介绍一些向unordered_map里添加项的方法。

// 1. 使用insert方法
mymap.insert(make_pair(10,"nihao"));
mymap.insert(pair<uint64_t,string>(20,"hello"));
uint64_t ind = 30;
string toto = "hello";
mymap.insert(pair<uint64_t,string>(ind,toto));
//2. 使用角标直接赋值
mymap[40] = "nihaoma";

需要注意的是，一个key只能对应一个存储的数据。如果key已经存在了，使用insert方法对已存在的key进行插入操作不会覆盖之前key对应的值，而使用中括号，类似数组的赋值方法，例如mymap[10]="hahaha"可以覆盖已存在的key所对应的值。当然，如果使用中括号赋值时中括号中的key值在容器中不存在，那么此时中括号赋值的效果和使用insert方法一致，会为容器添加一个新的key 键，并插入对应的值。这一点在接下来我们使用二维unordered_map时还会进一步说明。

3.迭代器 iterator

由于unordered_map其中的项是没有顺序排列的，且键值可以不为正整数，因此为了对unordered_map中的每一项进行操作，且和数组一样满足我们遍历的需要，就必须使用迭代器。
迭代器的定义方法很简单，C<>::iterator name_iterator;
延续上述例子，迭代器的定义方法代码如下:

unordered_map<uint64_t,string>::iterator ite_mymap;

迭代器可以使用容器的begin()或end()方法进行初始化 :

unordered_map<uint64_t,string>::iterator ite_mymap(mymap.begin());

迭代器可以理解为指向容器某一项的指针，每一项都包含一个key值和一个元素值，和指针一样，用*ite_mymap可以对迭代器取值。下述代码是一个简单的使用迭代器读取key值和元素值的例子:

#include <iostream>
#include <unordered_map>
using namespace std;
int main()
{unordered_map < uint64_t, uint64_t > mymap;mymap.insert(make_pair(10, 20));unordered_map < uint64_t, uint64_t >::iterator ite_mymap(mymap.begin());cout << (*ite_mymap).first<<endl;cout << (*ite_mymap).second << endl;cout << ite_mymap->first << endl;cout << ite_mymap->second << endl;return 0;
}

执行结果如下 :
在这里插入图片描述

通过上述代码以及执行结果我们不难看出，容器中的每一项，都包含有first和second两个属性，分别对应了key 键值和元素值。我们既可以通过指向项的迭代器指针读取这两个属性，同时也可以使用取值符号，直接通过项来读取这两个属性。

4. 使用迭代器遍历

有了在上述步骤中的认识，使用迭代器遍历容器也变得非常简单，使用一个for循环就可以遍历容器并利用迭代器进行操作了 :

for(ite_mymap=mymap.begin();ite_mymap!=mymap.end();ite_mymap++)
{...
}

5.二维unordered_map的使用

通过上面的几个部分，我们已经大致了解了一维unordered_map的使用。正如一开始我们提到的，unordered_map中被索引的元素类型可以是任意类，二维unordered_map实际就是被索引的元素集是令一个unordered_map类，这样就构成了二维的unordered_map。下面是一个简单的例子:

unordered_map<uint64_t, unordered_map<uint64_t, uint64_t>> mymap;
unordered_map<uint64_t, uint64_t> tmp;
tmp.insert(make_pair(10, 25));
mymap.insert(pair < uint64_t, unordered_map<uint64_t, uint64_t>>(10, tmp));
mymap[10][20] = 30;
mymap[10][40] = 35;
mymap[20][40] = 50;
unordered_map<uint64_t, unordered_map<uint64_t, uint64_t>>::iterator multitr;
unordered_map<uint64_t, uint64_t>::iterator intertr;
for(multitr=mymap.begin();multitr!=mymap.end();multitr++){for(intertr= multitr ->second.begin(); intertr != multitr ->second.end(); intertr ++)std::cout<< multitr ->first<<" "<<intertr->first<<" ("<< intertr -> second <<")"<<endl;}

输出结果如下 :
在这里插入图片描述
上述例子中，我们定义了unordered_map mymap，其键key类型为uint64_t，对应的元素类型为另一个unordered_map类。对于mymap来说，一个键对应一个unordered_map类的元素。对于二维unordered_map的遍历，我们定义两个迭代器，一个外部迭代器，一个内部迭代器。类似二维数组的遍历，我们使用for循环的嵌套来遍历二维的unordered_map。