• 关联式容器MAP的用法----类似与python中的dict

    MAP是一类关联式容器，提供一对一（其中第一个可以称为关键字，每个关键字只能在map中出现一次，第二个可能称为该关键字的值）的数据 处理能力，由于这个特性，它完成有可能在我们处理一对一数据的时候，在编程上提供快速通道。这里说下map内部数据的组织，map内部自建一颗红黑树(一 种非严格意义上的平衡二叉树)，这颗树具有对数据自动排序的功能，所以在map内部所有的数据都是有序的。

      它的特点是增加和删除节点对迭代器的影响很小，除了那个操作节点，对其他的节点都没有什么影响。对于迭代器来说，可以修改实值，而不能修改key。

     

    map的功能

    自动建立Key － value的对应。key 和 value可以是任意你需要的类型。

    根据key值快速查找记录，查找的复杂度基本是Log(N)，如果有1000个记录，最多查找10次，1,000,000个记录，最多查找20次。

    快速插入Key -Value 记录。

    快速删除记录

    根据Key 修改value记录。

    遍历所有记录。

     

    3、使用map

    使用map得包含map类所在的头文件

    #include <map>  //注意，STL头文件没有扩展名.h

    map对象是模板类，需要关键字和存储对象两个模板参数：

    std:map<int,string> personnel;

    这样就定义了一个用int作为索引,并拥有相关联的指向string的指针.

    为了使用方便，可以对模板类进行一下类型定义，

    typedef map<int,CString> UDT_MAP_INT_CSTRING;

    UDT_MAP_INT_CSTRING enumMap;

     

     

    4、       map的构造函数

    map共提供了6个构造函数，这块涉及到内存分配器这些东西，略过不表，在下面我们将接触到一些map的构造方法，这里要说下的就是，我们通常用如下方法构造一个map：

    map<int, string> mapStudent;

     

     

    5、     数据的插入

    在构造map容器后，我们就可以往里面插入数据了。这里讲三种插入数据的方法：

    第一种：用insert函数插入pair数据，下面举例说明(以下代码虽然是随手写的，应该可以在VC和GCC下编译通过，大家可以运行下看什么效果，在VC下请加入这条语句，屏蔽4786警告 ＃pragma warning (disable:4786) )

     

    [cpp]  view plain  copy
     
     
     
    1. //数据的插入--第一种：用insert函数插入pair数据  
    2. #include <map>  
    3.   
    4. #include <string>  
    5.   
    6. #include <iostream>  
    7.   
    8. using namespace std;  
    9.   
    10. int main()  
    11.   
    12. {  
    13.   
    14.     map<int, string> mapStudent;  
    15.   
    16.     mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));  
    17.   
    18.     mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two"));  
    19.   
    20.     mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three"));  
    21.   
    22.     map<int, string>::iterator iter;  
    23.   
    24.     for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)  
    25.   
    26.        cout<<iter->first<<' '<<iter->second<<endl;  
    27.   
    28. }  

     

    第二种：用insert函数插入value_type数据，下面举例说明

     

     

    [cpp]  view plain  copy
     
     
     
    1. //第二种：用insert函数插入value_type数据，下面举例说明  
    2.   
    3. #include <map>  
    4.   
    5. #include <string>  
    6.   
    7. #include <iostream>  
    8.   
    9. using namespace std;  
    10.   
    11. int main()  
    12.   
    13. {  
    14.   
    15.     map<int, string> mapStudent;  
    16.   
    17.     mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_one"));  
    18.   
    19.     mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (2, "student_two"));  
    20.   
    21.     mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (3, "student_three"));  
    22.   
    23.     map<int, string>::iterator iter;  
    24.   
    25.     for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)  
    26.   
    27.        cout<<iter->first<<' '<<iter->second<<endl;  
    28.   
    29. }  


    第三种：用数组方式插入数据，下面举例说明

     

     

    [cpp]  view plain  copy
     
     
     
    1. //第三种：用数组方式插入数据，下面举例说明  
    2.   
    3. #include <map>  
    4.   
    5. #include <string>  
    6.   
    7. #include <iostream>  
    8.   
    9. using namespace std;  
    10.   
    11. int main()  
    12.   
    13. {  
    14.   
    15.     map<int, string> mapStudent;  
    16.   
    17.     mapStudent[1] = "student_one";  
    18.   
    19.     mapStudent[2] = "student_two";  
    20.   
    21.     mapStudent[3] = "student_three";  
    22.   
    23.     map<int, string>::iterator iter;  
    24.   
    25.     for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)  
    26.   
    27.         cout<<iter->first<<' '<<iter->second<<endl;  
    28.   
    29. }  

     

    以上三种用法，虽然都可以实现数据的插入，但是它们是有区别的，当然了第一种和第二种在效果上是完成一样的，用insert函数插入数据，在数据的 插入上涉及到集合的唯一性这个概念，即当map中有这个关键字时，insert操作是插入数据不了的，但是用数组方式就不同了，它可以覆盖以前该关键字对 应的值，用程序说明

    mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_one"));

    mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_two"));

    上面这两条语句执行后，map中1这个关键字对应的值是“student_one”，第二条语句并没有生效，那么这就涉及到我们怎么知道insert语句是否插入成功的问题了，可以用pair来获得是否插入成功，程序如下

    pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;

    Insert_Pair = mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_one"));

    我们通过pair的第二个变量来知道是否插入成功，它的第一个变量返回的是一个map的迭代器，如果插入成功的话Insert_Pair.second应该是true的，否则为false。

    下面给出完成代码，演示插入成功与否问题

     

     

    [cpp]  view plain  copy
     
     
     
    1. //验证插入函数的作用效果  
    2. #include <map>  
    3.   
    4. #include <string>  
    5.   
    6. #include <iostream>  
    7.   
    8. using namespace std;  
    9.   
    10. int main()  
    11.   
    12. {  
    13.   
    14.     map<int, string> mapStudent;  
    15.   
    16.     pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;  
    17.   
    18.     Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));  
    19.   
    20.     if(Insert_Pair.second == true)  
    21.   
    22.         cout<<"Insert Successfully"<<endl;  
    23.   
    24.     else  
    25.   
    26.         cout<<"Insert Failure"<<endl;  
    27.   
    28.     Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_two"));  
    29.   
    30.     if(Insert_Pair.second == true)  
    31.   
    32.         cout<<"Insert Successfully"<<endl;  
    33.   
    34.     else  
    35.   
    36.         cout<<"Insert Failure"<<endl;  
    37.   
    38.     map<int, string>::iterator iter;  
    39.   
    40.     for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)  
    41.   
    42.        cout<<iter->first<<' '<<iter->second<<endl;  
    43.   
    44. }  


    大家可以用如下程序，看下用数组插入在数据覆盖上的效果

     

     

    [cpp]  view plain  copy
     
     
     
    1. //验证数组形式插入数据的效果  
    2.   
    3. #include <map>  
    4.   
    5. #include <string>  
    6.   
    7. #include <iostream>  
    8.   
    9. using namespace std;  
    10.   
    11. int main()  
    12.   
    13. {  
    14.   
    15.     map<int, string> mapStudent;  
    16.   
    17.     mapStudent[1] = "student_one";  
    18.   
    19.     mapStudent[1] = "student_two";  
    20.   
    21.     mapStudent[2] = "student_three";  
    22.   
    23.     map<int, string>::iterator iter;  
    24.   
    25.     for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)  
    26.   
    27.        cout<<iter->first<<' '<<iter->second<<endl;  
    28. }  

    6、      map的大小

    在往map里面插入了数据，我们怎么知道当前已经插入了多少数据呢，可以用size函数，用法如下：

    Int nSize = mapStudent.size();

     

     

    7、     数据的遍历

    这里也提供三种方法，对map进行遍历

    第一种：应用前向迭代器，上面举例程序中到处都是了，略过不表

    第二种：应用反相迭代器，下面举例说明，要体会效果，请自个动手运行程序

     

    [cpp]  view plain  copy
     
     
     
    1. //第二种，利用反向迭代器  
    2.   
    3. #include <map>  
    4.   
    5. #include <string>  
    6.   
    7. #include <iostream>  
    8.   
    9. using namespace std;  
    10.   
    11. int main()  
    12.   
    13. {  
    14.   
    15.     map<int, string> mapStudent;  
    16.   
    17.     mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));  
    18.   
    19.     mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two"));  
    20.   
    21.     mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three"));  
    22.   
    23.     map<int, string>::reverse_iterator iter;  
    24.   
    25.     for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++)  
    26.   
    27.         cout<<iter->first<<"  "<<iter->second<<endl;  
    28.   
    29. }  

     

    第三种，用数组的形式，程序说明如下：

     

     

    [cpp]  view plain  copy
     
     
     
    1. //第三种：用数组方式，程序说明如下  
    2.   
    3. #include <map>  
    4.   
    5. #include <string>  
    6.   
    7. #include <iostream>  
    8.   
    9. using namespace std;  
    10.   
    11. int main()  
    12.   
    13. {  
    14.   
    15.     map<int, string> mapStudent;  
    16.   
    17.     mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));  
    18.   
    19.     mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two"));  
    20.   
    21.     mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three"));  
    22.   
    23.     int nSize = mapStudent.size();  
    24.   
    25. //此处应注意，应该是 for(int nindex = 1; nindex <= nSize; nindex++)  
    26. //而不是 for(int nindex = 0; nindex < nSize; nindex++)  
    27.   
    28.     for(int nindex = 1; nindex <= nSize; nindex++)  
    29.   
    30.         cout<<mapStudent[nindex]<<endl;  
    31.   
    32. }  

    8、    查找并获取map中的元素（包括判定这个关键字是否在map中出现）

     

     

    在这里我们将体会，map在数据插入时保证有序的好处。

    要判定一个数据（关键字）是否在map中出现的方法比较多，这里标题虽然是数据的查找，在这里将穿插着大量的map基本用法。

    这里给出三种数据查找方法

    第一种：用count函数来判定关键字是否出现，其缺点是无法定位数据出现位置,由于map的特性，一对一的映射关系，就决定了count函数的返回值只有两个，要么是0，要么是1，出现的情况，当然是返回1了

    第二种：用find函数来定位数据出现位置，它返回的一个迭代器，当数据出现时，它返回数据所在位置的迭代器，如果map中没有要查找的数据，它返回的迭代器等于end函数返回的迭代器。

    查找map中是否包含某个关键字条目用find()方法，传入的参数是要查找的key，在这里需要提到的是begin()和end()两个成员，

    分别代表map对象中第一个条目和最后一个条目，这两个数据的类型是iterator.

     

    程序说明

     

     

    [cpp]  view plain  copy
     
     
     
    1. #include <map>  
    2.   
    3. #include <string>  
    4.   
    5. #include <iostream>  
    6.   
    7. using namespace std;  
    8.   
    9. int main()  
    10.   
    11. {  
    12.   
    13.     map<int, string> mapStudent;  
    14.   
    15.     mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));  
    16.   
    17.     mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two"));  
    18.   
    19.     mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three"));  
    20.   
    21.     map<int, string>::iterator iter;  
    22.   
    23.     iter = mapStudent.find(1);  
    24.   
    25.     if(iter != mapStudent.end())  
    26.   
    27.        cout<<"Find, the value is "<<iter->second<<endl;  
    28.   
    29.     else  
    30.   
    31.        cout<<"Do not Find"<<endl;  
    32.       
    33.     return 0;  
    34. }  


    通过map对象的方法获取的iterator数据类型是一个std::pair对象，包括两个数据 iterator->first和 iterator->second分别代表关键字和存储的数据。

     

     

    第三种：这个方法用来判定数据是否出现，是显得笨了点，但是，我打算在这里讲解

    lower_bound函数用法，这个函数用来返回要查找关键字的下界(是一个迭代器)

    upper_bound函数用法，这个函数用来返回要查找关键字的上界(是一个迭代器)

    例如：map中已经插入了1，2，3，4的话，如果lower_bound(2)的话，返回的2，而upper-bound（2）的话，返回的就是3

    Equal_range函数返回一个pair，pair里面第一个变量是Lower_bound返回的迭代器，pair里面第二个迭代器是Upper_bound返回的迭代器，如果这两个迭代器相等的话，则说明map中不出现这个关键字，

    程序说明

     

    [cpp]  view plain  copy
     
     
     
    1. #include <map>  
    2.   
    3. #include <string>  
    4.   
    5. #include <iostream>  
    6.   
    7. using namespace std;  
    8.   
    9. int main()  
    10.   
    11. {  
    12.   
    13.     map<int, string> mapStudent;  
    14.   
    15.     mapStudent[1] = "student_one";  
    16.   
    17.     mapStudent[3] = "student_three";  
    18.   
    19.     mapStudent[5] = "student_five";  
    20.   
    21.     map<int, string>::iterator iter;  
    22.   
    23.     iter = mapStudent.lower_bound(1);  
    24.   
    25.     //返回的是下界1的迭代器  
    26.   
    27.         cout<<iter->second<<endl;  
    28.   
    29.     iter = mapStudent.lower_bound(2);  
    30.   
    31.     //返回的是下界3的迭代器  
    32.   
    33.         cout<<iter->second<<endl;  
    34.   
    35.     iter = mapStudent.lower_bound(3);  
    36.   
    37.     //返回的是下界3的迭代器  
    38.   
    39.         cout<<iter->second<<endl;  
    40.   
    41.     iter = mapStudent.upper_bound(2);  
    42.   
    43.     //返回的是上界3的迭代器  
    44.   
    45.         cout<<iter->second<<endl;  
    46.   
    47.     iter = mapStudent.upper_bound(3);  
    48.   
    49.     //返回的是上界5的迭代器  
    50.   
    51.         cout<<iter->second<<endl;  
    52.   
    53.     pair<map<int, string>::iterator, map<int, string>::iterator> mappair;  
    54.   
    55.     mappair = mapStudent.equal_range(2);  
    56.   
    57.     if(mappair.first == mappair.second)  
    58.   
    59.         cout<<"Do not Find"<<endl;  
    60.   
    61.     else  
    62.   
    63.         cout<<"Find"<<endl;  
    64.   
    65.     mappair = mapStudent.equal_range(3);  
    66.   
    67.     if(mappair.first == mappair.second)  
    68.   
    69.         cout<<"Do not Find"<<endl;  
    70.   
    71.     else  
    72.   
    73.         cout<<"Find"<<endl;  
    74.   
    75.     return 0;  
    76. }  


    9、    从map中删除元素

     

     

    移除某个map中某个条目用erase（）

    该成员方法的定义如下：

    iterator erase（iterator it);//通过一个条目对象删除

    iterator erase（iterator first，iterator last）//删除一个范围

    size_type erase(const Key&key);//通过关键字删除

    clear()就相当于enumMap.erase(enumMap.begin(),enumMap.end());

    这里要用到erase函数，它有三个重载了的函数，下面在例子中详细说明它们的用法

     

    [cpp]  view plain  copy
     
     
     
    1. #include <map>  
    2.   
    3. #include <string>  
    4.   
    5. #include <iostream>  
    6.   
    7. using namespace std;  
    8.   
    9. int main()  
    10.   
    11. {  
    12.   
    13.        map<int, string> mapStudent;  
    14.   
    15.        mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));  
    16.   
    17.        mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two"));  
    18.   
    19.        mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three"));  
    20.   
    21.         //如果你要演示输出效果，请选择以下的一种，你看到的效果会比较好  
    22.   
    23.        //如果要删除1,用迭代器删除  
    24.   
    25.        map<int, string>::iterator iter;  
    26.   
    27.        iter = mapStudent.find(1);  
    28.   
    29.        mapStudent.erase(iter);  
    30.   
    31.        //如果要删除1，用关键字删除  
    32.   
    33.        int n = mapStudent.erase(1);//如果删除了会返回1，否则返回0  
    34.   
    35.        //用迭代器，成片的删除  
    36.   
    37.        //一下代码把整个map清空  
    38.   
    39.        mapStudent.erase( mapStudent.begin(), mapStudent.end() );  
    40.   
    41.        //成片删除要注意的是，也是STL的特性，删除区间是一个前闭后开的集合  
    42.   
    43.        //自个加上遍历代码，打印输出吧  
    44.   
    45. }  


    10、    map中的swap用法

    map中的swap不是一个容器中的元素交换，而是两个容器所有元素的交换。

     

    11、     排序 ·  map中的sort问题

    map中的元素是自动按Key升序排序，所以不能对map用sort函数；

    这里要讲的是一点比较高深的用法了,排序问题，STL中默认是采用小于号来排序的，以上代码在排序上是不存在任何问题的，因为上面的关键字是int 型，它本身支持小于号运算，在一些特殊情况，比如关键字是一个结构体，涉及到排序就会出现问题，因为它没有小于号操作，insert等函数在编译的时候过 不去，下面给出两个方法解决这个问题。

     

    第一种：小于号重载，程序举例。

     

    [cpp]  view plain  copy
     
     
     
    1. #include <iostream>  
    2. #include <string>  
    3. #include <map>  
    4. using namespace std;  
    5.   
    6. typedef struct tagStudentinfo  
    7.   
    8. {  
    9.   
    10.        int      niD;  
    11.   
    12.        string   strName;  
    13.   
    14.        bool operator < (tagStudentinfo const& _A) const  
    15.   
    16.        {     //这个函数指定排序策略，按niD排序，如果niD相等的话，按strName排序  
    17.   
    18.             if(niD < _A.niD) return true;  
    19.   
    20.             if(niD == _A.niD)  
    21.   
    22.                 return strName.compare(_A.strName) < 0;  
    23.   
    24.         return false;  
    25.   
    26.        }  
    27.   
    28. }Studentinfo, *PStudentinfo; //学生信息  
    29.   
    30. int main()  
    31.   
    32. {  
    33.   
    34.     int nSize;   //用学生信息映射分数  
    35.   
    36.     map<Studentinfo, int>mapStudent;  
    37.   
    38.     map<Studentinfo, int>::iterator iter;  
    39.   
    40.     Studentinfo studentinfo;  
    41.   
    42.     studentinfo.niD = 1;  
    43.   
    44.     studentinfo.strName = "student_one";  
    45.   
    46.     mapStudent.insert(pair<Studentinfo, int>(studentinfo, 90));  
    47.   
    48.     studentinfo.niD = 2;  
    49.   
    50.     studentinfo.strName = "student_two";  
    51.   
    52.     mapStudent.insert(pair<Studentinfo, int>(studentinfo, 80));  
    53.   
    54.     for (iter=mapStudent.begin(); iter!=mapStudent.end(); iter++)  
    55.   
    56.         cout<<iter->first.niD<<' '<<iter->first.strName<<' '<<iter->second<<endl;  
    57.   
    58.     return 0;  
    59. }  


    第二种：仿函数的应用，这个时候结构体中没有直接的小于号重载，程序说明

     

    [cpp]  view plain  copy
     
     
     
    1. //第二种：仿函数的应用，这个时候结构体中没有直接的小于号重载，程序说明  
    2.   
    3. #include <iostream>  
    4.   
    5. #include <map>  
    6.   
    7. #include <string>  
    8.   
    9. using namespace std;  
    10.   
    11. typedef struct tagStudentinfo  
    12.   
    13. {  
    14.   
    15.        int      niD;  
    16.   
    17.        string   strName;  
    18.   
    19. }Studentinfo, *PStudentinfo; //学生信息  
    20.   
    21. class sort  
    22.   
    23. {  
    24.   
    25. public:  
    26.   
    27.     bool operator() (Studentinfo const &_A, Studentinfo const &_B) const  
    28.   
    29.     {  
    30.   
    31.         if(_A.niD < _B.niD)  
    32.   
    33.             return true;  
    34.   
    35.         if(_A.niD == _B.niD)  
    36.   
    37.             return _A.strName.compare(_B.strName) < 0;  
    38.   
    39.     return false;  
    40.   
    41.     }  
    42. };  
    43.   
    44. int main()  
    45.   
    46. {   //用学生信息映射分数  
    47.   
    48.     map<Studentinfo, int, sort>mapStudent;  
    49.   
    50.     map<Studentinfo, int>::iterator iter;  
    51.   
    52.     Studentinfo studentinfo;  
    53.   
    54.     studentinfo.niD = 1;  
    55.   
    56.     studentinfo.strName = "student_one";  
    57.   
    58.     mapStudent.insert(pair<Studentinfo, int>(studentinfo, 90));  
    59.   
    60.     studentinfo.niD = 2;  
    61.   
    62.     studentinfo.strName = "student_two";  
    63.   
    64.     mapStudent.insert(pair<Studentinfo, int>(studentinfo, 80));  
    65.   
    66.     for (iter=mapStudent.begin(); iter!=mapStudent.end(); iter++)  
    67.   
    68.         cout<<iter->first.niD<<' '<<iter->first.strName<<' '<<iter->second<<endl;  
    69. }  

    由于STL是一个统一的整体，map的很多用法都和STL中其它的东西结合在一起，比如在排序上，这里默认用的是小于号，即less<>，如果要从大到小排序呢，这里涉及到的东西很多，在此无法一一加以说明。

    还要说明的是，map中由于它内部有序，由红黑树保证，因此很多函数执行的时间复杂度都是log2N的，如果用map函数可以实现的功能，而STL Algorithm也可以完成该功能，建议用map自带函数，效率高一些。

    下面说下，map在空间上的特性，否则，估计你用起来会有时候表现的比较郁闷，由于map的每个数据对应红黑树上的一个节点，这个节点在不保存你的 数据时，是占用16个字节的，一个父节点指针，左右孩子指针，还有一个枚举值（标示红黑的，相当于平衡二叉树中的平衡因子），我想大家应该知道，这些地方 很费内存了吧，不说了……

     

    12、   

          map的基本操作函数：

         C++ maps是一种关联式容器，包含“关键字/值”对

         begin()         返回指向map头部的迭代器

         clear(）        删除所有元素

         count()         返回指定元素出现的次数

         empty()         如果map为空则返回true

         end()           返回指向map末尾的迭代器

         equal_range()   返回特殊条目的迭代器对

         erase()         删除一个元素

         find()          查找一个元素

         get_allocator() 返回map的配置器

         insert()        插入元素

         key_comp()      返回比较元素key的函数

         lower_bound()   返回键值>=给定元素的第一个位置

         max_size()      返回可以容纳的最大元素个数

         rbegin()        返回一个指向map尾部的逆向迭代器

         rend()          返回一个指向map头部的逆向迭代器

         size()          返回map中元素的个数

         swap()           交换两个map

         upper_bound()    返回键值>给定元素的第一个位置

         value_comp()     返回比较元素value的函数
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