STL之Map和multimap容器

1.Map和multimap容器

1）map是标准的关联式容器，一个map是一个键值对序列，即(key,value)对。它提供基于key的快速检索能力。

2）map中key值是唯一的。集合中的元素按一定的顺序排列。元素插入过程是按排序规则插入，所以不能指定插入位置。

3）map的具体实现采用红黑树变体的平衡二叉树的数据结构。在插入操作和删除操作上比vector快。

4）map可以直接存取key所对应的value，支持[]操作符，如map[key]=value。

5） multimap与map的区别：map支持唯一键值，每个键只能出现一次；而multimap中相同键可以出现多次。multimap不支持[]操作符。

6） #include <map>  

2.map/multimap对象的默认构造

map/multimap采用模板类实现，对象的默认构造形式：

map<T1,T2> mapTT;

multimap<T1,T2>  multimapTT; 

如：

map<int, char> mapA;

map<string,float> mapB;

//其中T1,T2还可以用各种指针类型或自定义类型

3.map的插入与迭代器

map.insert(...);    //往容器插入元素，返回pair<iterator,bool>

在map中插入元素的三种方式：

假设  map<int, string> mapStu;

一、通过pair的方式插入对象

mapStu.insert(  pair<int,string>(3,"小张")  );

二、通过pair的方式插入对象

mapStu.inset(make_pair(-1, “校长-1”));

三、通过value_type的方式插入对象

mapStu.insert(  map<int,string>::value_type(1,"小李")  );

四、通过数组的方式插入值

mapStu[3] = “小刘";

mapStu[5] = “小王"；

注：   

前三种方法，采用的是insert()方法，该方法返回值为pair<iterator,bool>

第四种方法非常直观，但存在一个性能的问题。插入3时，先在mapStu中查找主键为3的项，若没发现，则将一个键为3，值为初始化值的对组插入到mapStu中，然后再将值修改成“小刘”。若发现已存在3这个键，则修改这个键对应的value。

string strName = mapStu[2];   //取操作或插入操作

只有当mapStu存在2这个键时才是正确的取操作，否则会自动插入一个实例，键为2，值为初始化值。

假设  map<int, string> mapA;
pair< map<int,string>::iterator, bool > pairResult = mapA.insert(pair<int,string>(3,"小张"));            //插入方式一

int iFirstFirst = (pairResult.first)->first;        //iFirst == 3;
string strFirstSecond = (pairResult.first)->second;        //strFirstSecond为"小张"
bool bSecond = pairResult.second;                            //bSecond == true;
        
mapA.insert(map<int,string>::value_type(1,"小李"));            //插入方式二

mapA[3] = "小刘";            //修改value
mapA[5] = "小王";            //插入方式三

string str1 = mapA[2];            //执行插入 string() 操作，返回的str1的字符串内容为空。
string str2 = mapA[3];            //取得value，str2为"小刘"


//迭代器遍历
    for (map<int,string>::iterator it=mapA.begin(); it!=mapA.end(); ++it)
    {
        pair<int, string> pr = *it;
        int iKey = pr.first;
        string strValue = pr.second;
    }

注：

map<T1,T2,less<T1> >  mapA;  //该容器是按键的升序方式排列元素。未指定函数对象，默认采用less<T1>函数对象。

map<T1,T2,greater<T1>> mapB;   //该容器是按键的降序方式排列元素。

less<T1>与greater<T1>  可以替换成其它的函数对象functor。

可编写自定义函数对象以进行自定义类型的比较，使用方法与set构造时所用的函数对象一样。

map.begin();  //返回容器中第一个数据的迭代器。

map.end();  //返回容器中最后一个数据之后的迭代器。

map.rbegin();  //返回容器中倒数第一个元素的迭代器。

map.rend();   //返回容器中倒数最后一个元素的后面的迭代器。

4.map对象的拷贝构造与赋值

map(const map &mp);                   //拷贝构造函数

map& operator=(const map &mp);         //重载等号操作符

map.swap(mp);                                    //交换两个集合容器

例子:
    map<int, string> mapA;
    mapA.insert(pair<int,string>(3,"小张"));    
    mapA.insert(pair<int,string>(1,"小杨"));    
    mapA.insert(pair<int,string>(7,"小赵"));    
    mapA.insert(pair<int,string>(5,"小王"));    

    map<int ,string> mapB(mapA);            //拷贝构造
    
    map<int, string> mapC;
    mapC = mapA;                                //赋值

    mapC[3] = "老张";
    mapC.swap(mapA);            //交换

5.map的大小

map.size();          //返回容器中元素的数目

map.empty();//判断容器是否为空

map<int, string> mapA;
mapA.insert(pair<int,string>(3,"小张"));    
mapA.insert(pair<int,string>(1,"小杨"));    
mapA.insert(pair<int,string>(7,"小赵"));    
mapA.insert(pair<int,string>(5,"小王"));    

if (mapA.empty())
{
    int iSize = mapA.size();        //iSize == 4
}

6.map的删除

map.clear();                 //删除所有元素

map.erase(pos);         //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。

map.erase(beg,end);              //删除区间[beg,end)的所有元素  ，返回下一个元素的迭代器。

map.erase(keyElem);     //删除容器中key为keyElem的对组。

                map<int, string> mapA;
        mapA.insert(pair<int,string>(3,"小张"));    
        mapA.insert(pair<int,string>(1,"小杨"));    
        mapA.insert(pair<int,string>(7,"小赵"));    
        mapA.insert(pair<int,string>(5,"小王"));    

        //删除区间内的元素
        map<int,string>::iterator itBegin=mapA.begin();
        ++ itBegin;
        ++ itBegin;
        map<int,string>::iterator itEnd=mapA.end();
        mapA.erase(itBegin,itEnd);            //此时容器mapA包含按顺序的{1,"小杨"}{3,"小张"}两个元素。

        mapA.insert(pair<int,string>(7,"小赵"));    
        mapA.insert(pair<int,string>(5,"小王"));    

        //删除容器中第一个元素
        mapA.erase(mapA.begin());        //此时容器mapA包含了按顺序的{3,"小张"}{5,"小王"}{7,"小赵"}三个元素

        //删除容器中key为5的元素
        mapA.erase(5);    

        //删除mapA的所有元素
        mapA.clear();            //容器为空
             

7.map的查找

map.find(key);   查找键key是否存在，若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回map.end();

map.count(keyElem);   //返回容器中key为keyElem的对组个数。对map来说，要么是0，要么是1。对multimap来说，值可能大于1。

map<int,string>::iterator it=mapStu.find(3);
if(it == mapStu.end())
{
        //没找到
}
else
{
        //找到了
      pair<int, string> pairStu = *it;
      int iID = pairStu.first;        //或   int  iID = it->first;
      string strName = pairStu.second;    //或   string strName = it->second;
}

map.lower_bound(keyElem);  //返回第一个key>=keyElem元素的迭代器。
map.upper_bound(keyElem);       //  返回第一个key>keyElem元素的迭代器。

例如：  mapStu是用map<int,string>声明的容器，已包含{1,"小李"}{3,"小张"}{5,"小王"}{7,"小赵"}{9,"小陈"}元素。map<int,string>::iterator it;
it = mapStu.lower_bound(5);  //it->first==5    it->second=="小王"
it = mapStu.upper_bound(5);   //it->first==7   it->second=="小赵"
it = mapStu.lower_bound(6);  //it->first==7    it->second=="小赵"
it = mapStu.upper_bound(6);    //it->first==7   it->second=="小赵"

map.equal_range(keyElem);        //返回容器中key与keyElem相等的上下限的两个迭代器。上限是闭区间，下限是开区间，如[beg,end)。
以上函数返回两个迭代器，而这两个迭代器被封装在pair中。

例如 map<int,string> mapStu;
...  //往mapStu容器插入元素{1,"小李"}{3,"小张"}{5,"小王"}{7,"小赵"}{9,"小陈"}
pair< map<int,string>::iterator , map<int,string>::iterator > pairIt = mapStu.equal_range(5);
map<int, string>::iterator itBeg = pairIt.first;
map<int, string>::iterator itEnd = pairIt.second;
//此时 itBeg->first==5  ,  itEnd->first == 7,
itBeg->second=="小王", itEnd->second=="小赵"