关联式容器——map和set详解

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前言

我们前几篇文章讲了搜索二叉树，我们提到了搜索二叉树的应用就是K结构和KV结构，今天我们要提到的这两个关联式容器就是这两个结构的实现，废话少说直接今日我们的内容。

一，set

set是按照一定次序存储元素的容器
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。
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。
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。
set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的。
最后一点也是我们后面学习的重点。

1.1set的使用

在这里插入图片描述
这里的Compare就是比较大小，默认是按照小于的比较。
set的使用上没有太多可以讲的，他的绝大多数容器我们都是可以类比之前学习过的。
我们直接写一些代码来熟悉它。

	//去重+排序set<int> s;s.insert(2);s.insert(7);s.insert(7);s.insert(1);s.insert(10);s.insert(9);s.insert(14);s.insert(17);set<int>::iterator it = s.begin();while (it != s.end()){cout << *it << " ";it++;}cout << endl;

在这里插入图片描述
set就是二叉搜索树的K结构，她最基本就是排序+去重操作。

值得注意的是set的find，它的返回值是一个迭代器，并且当找不到这个数的时候返回的是set的最后一个位置，那么我们的代码就可以这样写。

	set<int>::iterator pos1 = s.find(7);if (pos1 != s.end()){cout << "找到了" << endl;}else{cout << "没有" << endl;}cout << endl;set<int>::iterator pos2 = s.find(100);if (pos2 != s.end()){cout << "找到了" << endl;}else{cout << "没有" << endl;}cout << endl;

在这里插入图片描述
同时set还有一个新的函数count

与find类似它也是查找，但他会返回这个数出现的次数，但是我们知道set是去重操作的，这个数最多一个。
这个函数是给multiset使用的。

特殊的set（multiset）

这个multiset就可以称得上真正的排序了，因为它只排序不去重

	multiset<int> s;s.insert(2);s.insert(7);s.insert(7);s.insert(7);s.insert(7);s.insert(7);s.insert(1);s.insert(10);s.insert(9);s.insert(14);s.insert(17);for (auto& e : s){cout << e << " ";}cout << endl;cout << s.count(7) << endl;

在这里插入图片描述
这里的count就发挥了他的作用了。

二，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<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))。

2.2map的使用

在这里插入图片描述

map就是KV结构，C++这里的设计就是把KV一起放在一个结构体中去使用。
我们来看看map的插入。

注意看，insert的pair和上面的pair是两个不一样的pair，等会到[]我们会重点提到这个。
insert的插入方式有很多。

	map<string, string> dict;//匿名对象dict.insert(pair<string, string>("sort", "排序"));//有名对象pair<string, string> kv("string", "字符串");dict.insert(kv);//{}：c++11支持的隐式类型转换dict.insert({ "apple","苹果" });//make_pair：c++98dict.insert(make_pair("banana", "香蕉"));

我个人更喜欢make_pair这样的写法。

	map<string, string> dict;//匿名对象dict.insert(pair<string, string>("sort", "排序"));//有名对象pair<string, string> kv("string", "字符串");dict.insert(kv);//{}：c++11支持的隐式类型转换dict.insert({ "apple","苹果" });//make_pair：c++98dict.insert(make_pair("banana", "香蕉"));map<string, string>::iterator it = dict.begin();while (it != dict.end()){//cout << (*it).first << (*it).second << endl;//it->==pair*;pair->first   优化成一个->cout << it->first << it->second << endl;	++it;}

在这里插入图片描述
这里我们要说一说

cout << it->first << it->second << endl;
这里省略了一个->，他的完整操作是operator调用->，返回了数据的指针（pair*）,然后pair*再调用->。这里优化成了一个箭头。

还有一点要注意：map里面看数据重不重复，只看key，只要key相同就构成冗余
同样的map也有一个支持冗余的就是：multimap

void map_test2()
{multimap<string, string> dict;dict.insert(pair<string, string>("sort", "排序"));dict.insert(pair<string, string>("sort", "12"));dict.insert(pair<string, string>("sort", "123"));dict.insert(pair<string, string>("sort", "1234"));for (auto& kv : dict){cout << kv.first<<":" << kv.second << endl;}
}

在这里插入图片描述

2.3

上面的翻译大致是：调用[]相当于调用这一大串。

==intsert中的pair的first指向了被插入元素所在位置的迭代器。

	string arr[] = { "香蕉","橘子","梨","苹果","草莓","香蕉","橘子", "香蕉","橘子", "香蕉","橘子", "香蕉","橘子","西瓜","榴莲" };map<string, int> countMap;for (auto& e : arr){pair<map<string, int>::iterator, bool> ret;ret = countMap.insert(make_pair(e, 1));//如果不存在那就直接插入，如果存在那这个inset什么事情都不会干，此时这里的bool值就是falseif (ret.second == false){//ret.first==iterator(被插入元素所在位置的迭代器),这个元素的second就是记录个数的ret.first->second++;}}