一、前言
1.1 关联式容器
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。
1.2 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。
二、set
2.1 介绍
1、set是按照一定次序存储元素的容器
2、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中的元素不能再容器中修改(元素总是const),但是可以从容器中插入或删除它们
3、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
4、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
5、set在底层是用二叉搜索树实现的
【注意】
- 与map/multimap不同,map/multimap中存储的是真正的键值对<key,calue>,set中只放value,但在底层实际存放的是有<value,value>构成的键值对。
- set中插入元素时,只需要插入value即可,不需要构建键值对。
- set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。
- 使用set的迭代器遍历set中的元素,可以得到有序序列。
- set中的元素默认按照小于来比较。
- set中查找某个元素,时间复杂度为O(logN)。
- set中的元素不允许修改。
- set中的底层使用二叉搜索树来实现。
2.2 使用
2.3 实现
void Test_set()
{set<int> s;s.insert(5);s.insert(2);s.insert(4);s.insert(6);s.insert(1);s.insert(3);s.insert(2);s.insert(8);s.insert(4);// 正向打印set中的元素,从打印结果可以看出set可以去重for (auto e : s){cout << e << " ";}cout << endl;auto ret1 = s.insert(2);cout << ret1.second << endl;pair<set<int>::iterator, bool> ret2 = s.insert(2);cout << ret2.second << endl;if (s.count(6)){cout << "6在" << endl;}else{cout << "6不在" << endl;}if (s.count(10)){cout << "10在" << endl;}else{cout << "10不在" << endl;}s.erase(3); // 删除存在的s.erase(10); // 删除不存在的for (auto e : s){cout << e << " ";}cout << endl;
}
三、map
3.1 介绍
- 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的标示元素,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,更准确的说是平衡二叉树。
3.2 使用
3.2.1 模板参数说明
- 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。
3.2.2 迭代器
3.2.3 修改
3.3 实现
void Test_map()
{map<string, string> m;// 向map中插入元素的方式:// 1.将键值对<"peach","桃子">插入map中,用pair直接构造键值对m.insert(pair<string, string>("peach", "桃子"));// 2.将键值对<"banana","香蕉">插入map中,用make_pair函数来构造键值对m.insert(make_pair("banana", "香蕉"));// 3.用operator[]向map中插入元素m["apple"] = "苹果";/*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*///m.at("waterme") = "水蜜桃"; // key不存在时抛异常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", "桃子"));if (ret.second){cout << "<peach, 桃子>不在map中, 已经插入" << endl;}else{cout << "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;}else{cout << "apple被吃了" << endl;}
}
四、muitiset
1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. multiset底层结构为二叉搜索树(红黑树)。
【注意】
- multiset 中再底层中存储的是 <value, value> 的键值对
- multiset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中的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(logN)
- multiset的作用:可以对元素进行排序
五、multimap
1. 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。
2. 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;
3. 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。
4. 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。
5. multimap在底层用二叉搜索树(红黑树)来实现。
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。