[C++]map set

一、set

1、概念

  • 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。

注:

T: set中存放元素的类型,实际在底层存储<value, value>的键值对
Compare:set中元素默认按照小于来比较
Alloc:set中元素空间的管理方式,使用STL提供的空间配置器管理

2、使用

void test_set1()
{set<int> s;s.insert(1);s.insert(4);s.insert(5);s.insert(3);s.insert(2);set<int>::iterator it = s.begin();while (it != s.end()){cout << *it << ' ';it++;}cout << endl;s.erase(2);for (auto& e : s){cout << e << " ";}cout << endl;
}

void test_set2()
{// 用数组array中的元素构造setint array[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0, 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };set<int> s(array, array + sizeof(array) / sizeof(int));cout << s.size() << endl;// 正向打印set中的元素,从打印结果中可以看出:set可去重for (auto& e : s)cout << e << " ";cout << endl;// 使用迭代器逆向打印set中的元素for (auto it = s.rbegin(); it != s.rend(); ++it)cout << *it << " ";cout << endl;// set中值为3的元素出现了几次cout << s.count(3) << endl;
}

void test_set3()
{std::set<int> myset;for (int i = 1; i <= 5; i++) myset.insert(i * 10);   // myset: 10 20 30 40 50//std::pair<std::set<int>::const_iterator, std::set<int>::const_iterator> ret;auto ret = myset.equal_range(35);std::cout << "the lower bound points to: " << *ret.first << '\n';   // >= valstd::cout << "the upper bound points to: " << *ret.second << '\n';  // > val
}

二、map

1、概念

  •  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通常用于排序和唯一地标识元素,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(更准确地说:平衡二叉搜索树(红黑树))。

 注:

 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、使用

void test_map()
{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;
}

 

 

三、multiset && multimap

1、multiset

  •  multiset是按照特定顺序存储元素的容器,其中元素是可以重复的。
  •  在multiset中,元素的value也会识别它(因为multiset中本身存储的就是<value, value>组成的键值对,因此value本身就是key,key就是value,类型为T). multiset元素的值不能在容器中进行修改(因为元素总是const的),但可以从容器中插入或删除。
  •  在内部,multiset中的元素总是按照其内部比较规则(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序。
  • multiset容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multiset容器慢,但当使用迭代器遍历时会得到一个有序序列。
  •  multiset底层结构为二叉搜索树(红黑树)。

注:

  • multiset中在底层中存储的是<value, value>的键值对
  • mtltiset的插入接口中只需要插入即可
  • 与set的区别是,multiset中的元素可以重复,set中value是唯一的
  • 使用迭代器对multiset中的元素进行遍历,可以得到有序的序列
  • multiset中的元素不能修改
  • 在multiset中找某个元素,时间复杂度为O(log2N)
  • multiset的作用:可以对元素进行排序 

2、multimap

  • multimap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排序和唯一地标识元素,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。 

注:

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。

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