c++ 数据结构map的使用 c++ 数据结构map的使用详解
bigbillfighter 人气:1map的常用用法
map 表示映射，可以将任何基本类型（包括 STL 容器）映射到任何基本类型（包括 STL 容器），例如可以建立如 int 到 double，string 到 int 的映射等。
map 提供一对一的 hash，该功能类似 Python 的字典：
- 第一个称为键( key )，每个关键字只能在 map 中出现一次；
- 第二个称为该键的值( value )；
1. 头文件
<bits/stdc++.h> 头文件已经包括了该头文件。
2. 定义
定义 map 如下，参数的第一个为 key 的类型，第二个为 value 的类型。
map<typename1, typename2> mp;
【注意】如果是字符串到整型的映射，必须使用 string 而不能用 char 数组。
map 的键和值也可以是 STL 容器，例如可以将一个 set 容器映射到一个字符串：
map<set<int>, string> mp;
3. map 容器内元素的访问
（1）通过下标访问
注意：map 的键是唯一的。
#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
int main(){
map<char, int> mp;
mp['c'] = 30;
cout << mp['c'] << endl;
return 0;
}
30
（2）通过迭代器访问
定义迭代器：
map<typename1, typename2>::iterator it;
这样可以得到迭代器 it，map 可以使用 it->first来访问键，使用 it->second 来访问值。
#include <stdio.h>
#include <map>
using namespace std;
int main(){
map<char, int> mp;
mp['m'] = 20;
mp['r'] = 30;
mp['a'] = 40;
for(map<char, int>::iterator it = mp.begin(); it!=mp.end();it++){
printf("%c %d\n", it->first, it->second);
}
return 0;
}
输出：
a 40
m 20
r 30
【注意】map 会以键从小到大的顺序自动排序。迭代器的比较不能用 < 或者 >，而只能使用 == 或者 !=
（3）通过逆向迭代器访问
#include <stdio.h>
#include <map>
using namespace std;
int main(){
map<char, int> mp;
mp['m'] = 20;
mp['r'] = 30;
mp['a'] = 40;
for(map<char, int>::reverse_iterator it = mp.rbegin(); it!=mp.rend();it++){
printf("%c %d\n", it->first, it->second);
}
return 0;
}
输出：
r 30
m 20
a 40
rbegin()指向 map 的最后一个元素，rend()指向 map 第一个元素之前。
4. map 元素的插入
（1）通过insert + <key, value> 插入
map<int, string> mapStudent; mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));
（2）通过insert + 迭代器 插入
map<int, string> mapStudent; mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_one"));
（3）通过数组方式插入
map<int, string> mapStudent; mapStudent[1] = "student_one";
【注意】第一、二种方法完全等价，但是第三种和前两种有所区别。当映射中包含了键，则第一、二中方法插入失败，而第三种方法会覆盖之前的键值对。所以先后插入相同 key 的元素，第一、二种方法会保留第一次的数据，第三种会保留最后一次的。
5. map 常用函数实例解析
（1）find()
find(key) 返回键为 key 的映射的迭代器，时间复杂度为 O(logN)，N为 map 中映射的个数。
#include <stdio.h>
#include <map>
using namespace std;
int main(){
map<char, int> mp;
mp['a'] = 1;
mp['b'] = 2;
mp['c'] = 3;
map<char, int>::iterator it = mp.find('b');
printf("%c %d\n", it->first, it->second);
return 0;
}
b 2
（2）erase()
① 删除单个元素
mp.erase(it) ：it 是要删除的元素的迭代器，时间复杂度为 O(1)
#include <stdio.h>
#include <map>
using namespace std;
int main(){
map<char, int> mp;
mp['a'] = 1;
mp['b'] = 2;
mp['c'] = 3;
map<char, int>::iterator it = mp.find('b');
mp.erase(it); // 删除 b 2
for(map<char, int>::iterator it = mp.begin(); it!=mp.end();it++){
printf("%c %d\n", it->first, it->second);
}
return 0;
}
a 1
c 3
mp.erase(key)：key是要删除的映射的键，时间复杂度为 O(logN)
#include <stdio.h>
#include <map>
using namespace std;
int main(){
map<char, int> mp;
mp['a'] = 1;
mp['b'] = 2;
mp['c'] = 3;
mp.erase('b'); // 删除 b 2
for(map<char, int>::iterator it = mp.begin(); it!=mp.end();it++){
printf("%c %d\n", it->first, it->second);
}
return 0;
}
a 1
c 3
② 删除一个区间内所有元素
mp.erase(first, last)：first 为需要删除区间的起始迭代器，last 为需要删除的区间的末尾迭代器的下一个地址，即删除左闭右开区间 [first, last) 内所有元素。
#include <stdio.h>
#include <map>
using namespace std;
int main(){
map<char, int> mp;
mp['a'] = 1;
mp['b'] = 2;
mp['c'] = 3;
map<char, int>::iterator it = mp.find('b'); // 令it指向键为b的映射
mp.erase(it, mp.end()); // 删除it之后所有的映射
for(map<char, int>::iterator it = mp.begin(); it!=mp.end();it++){
printf("%c %d\n", it->first, it->second);
}
return 0;
}
a 1
（3）size()
size() ：获取 map 中映射的对数，时间复杂度为 O(1)。
#include <stdio.h>
#include <map>
using namespace std;
int main(){
map<char, int> mp;
mp['a'] = 10;
mp['b'] = 20;
mp['c'] = 30;
printf("%d\n", mp.size()); // 3对映射
return 0;
}
（4）count()
count(): 返回 map 中对应键的个数，由于 map 中相同键只能最多有一个，所以 count() 的结果只能是 0 或者 1。
#include <iostream>
#include <map>
int main (){
std::map<char,int> mymap;
char c;
mymap ['a']=101;
mymap ['c']=202;
mymap ['d']=303;
for (c='a'; c<'e'; c++){
std::cout << c;
if (mymap.count(c)>0)
std::cout << " is an element of mymap.\n";
else
std::cout << " is not an element of mymap.\n";
}
return 0;
}
结果：
a is an element of mymap.
b is not an element of mymap.
c is an element of mymap.
d is an element of mymap.
（5）clear()
clear(): 用于清空 map，map变为初始的空状态。
（6）empty()
empty()：判断 map 是否为空，如果 map 为空，返回 true，否则返回 false.
（7）lower_bound() 、upper_bound()
lower_bound() : 返回键值 >= 给定元素的第一个位置。即如果键的类型可以比较，可以使用二分查找的方法，返回的类型是一个迭代器。 upper_bound(): 返回键值>给定元素的第一个位置。即如果键的类型可以比较，可以使用二分查找的方法，返回的类型是一个迭代器。
map<int, string> mapStudent; mapStudent[1] = "student_one"; mapStudent[3] = "student_three"; mapStudent[5] = "student_five"; map<int, string>::iterator iter; iter = mapStudent.lower_bound(2); // 返回键值为3的迭代器； iter = mapStudent.upper_bound(2); // 返回键值为3的迭代器
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