您的位置:首页 > 其它

STL中map用法详解

2011-01-21 12:58 477 查看
Map


STL

的一个关联容器,它提供一对一(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,后边我们会见识到有序的好处。

下面举例说明什么是一对一的数据映射。比如一个班级中,每个学生的学号跟他的姓名就存在着一一映射的关系,这个模型用
map

可能轻易描述,很明显学号用
int

描述,姓名用字符串描述
(

本篇文章中不用
char *

来描述字符串,而是采用
STL


string

来描述
),

下面给出
map

描述代码:

Map<int, string> mapStudent;

1.


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;

2.


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


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) )

#include <map>

#include <string>

#include <iostream>

Using namespace std;

Int main()

{


Map<int, string> mapStudent;


mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));


mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));


mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));


map<int, string>::iterator
iter;


for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)

{


Cout<<iter->first<<”
”<<iter->second<<end;

}

}

第二种:用
insert

函数插入
value_type

数据,下面举例说明

#include <map>

#include <string>

#include <iostream>

Using namespace std;

Int main()

{


Map<int, string> mapStudent;


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


mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (2, “student_two”));


mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (3, “student_three”));


map<int, string>::iterator
iter;


for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)

{


Cout<<iter->first<<”
”<<iter->second<<end;

}

}

第三种:用数组方式插入数据,下面举例说明

#include <map>

#include <string>

#include <iostream>

Using namespace std;

Int main()

{


Map<int, string> mapStudent;


mapStudent[1] =
“student_one”;


mapStudent[2] =
“student_two”;


mapStudent[3] =
“student_three”;


map<int, string>::iterator
iter;


for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)

{


Cout<<iter->first<<”
”<<iter->second<<end;

}

}

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


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

#include <map>

#include <string>

#include <iostream>

Using namespace std;

Int main()

{


Map<int, string> mapStudent;

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


Insert_Pair


mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));


If(Insert_Pair.second == true)


{


Cout<<”Insert Successfully”<<endl;


}


Else


{


Cout<<”Insert Failure”<<endl;


}


Insert_Pair


mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_two”));


If(Insert_Pair.second == true)


{


Cout<<”Insert Successfully”<<endl;


}


Else


{


Cout<<”Insert Failure”<<endl;


}


map<int, string>::iterator
iter;


for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)

{


Cout<<iter->first<<”
”<<iter->second<<end;

}

}

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

#include <map>

#include <string>

#include <iostream>

Using namespace std;

Int main()

{


Map<int, string> mapStudent;


mapStudent[1] =
“student_one”;


mapStudent[1] =
“student_two”;


mapStudent[2] =
“student_three”;


map<int, string>::iterator
iter;


for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)

{


Cout<<iter->first<<”
”<<iter->second<<end;

}

}

3.


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();

4.


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

#include <map>

#include <string>

#include <iostream>

Using namespace std;

Int main()

{


Map<int, string> mapStudent;


mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));


mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));


mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));


map<int, string>::reverse_iterator
iter;


for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++)

{


Cout<<iter->first<<”
”<<iter->second<<end;

}

}

第三种:用数组方式,程序说明如下

#include <map>

#include <string>

#include <iostream>

Using namespace std;

Int main()

{


Map<int, string> mapStudent;


mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));


mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));


mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));


int nSize = mapStudent.size()

//此处有误,应该是

for(int nIndex = 1; nIndex <= nSize; nIndex++)

//by rainfish



for(int nIndex = 0; nIndex < nSize; nIndex++)

{


Cout<<mapStudent[nIndex]<<end;

}

}

5.


数据的查找(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



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,程序说明

#include <map>

#include <string>

#include <iostream>

Using namespace std;

Int main()

{


Map<int, string> mapStudent;


mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));


mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));


mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));


map<int, string>::iterator iter;


iter = mapStudent.find(1);

if(iter != mapStudent.end())

{


Cout<<”Find, the value is ”<<iter->second<<endl;

}

Else

{


Cout<<”Do not Find”<<endl;

}

}

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

#include <map>

#include <string>

#include <iostream>

Using namespace std;

Int main()

{


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);

{


//

返回的是下界
3

的迭代器


Cout<<iter->second<<endl;

}

iter = mapStudent.lower_bound(3);

{


//

返回的是下界
3

的迭代器


Cout<<iter->second<<endl;

}



iter = mapStudent.upper_bound(2);

{


//

返回的是上界
3

的迭代器


Cout<<iter->second<<endl;

}

iter = mapStudent.upper_bound(3);

{


//

返回的是上界
5

的迭代器


Cout<<iter->second<<endl;

}



Pair<map<int, string>::iterator, map<int, string>::iterator> mapPair;

mapPair = mapStudent.equal_range(2);

if(mapPair.first == mapPair.second)


{


cout<<”Do not Find”<<endl;

}

Else

{

Cout<<”Find”<<endl;

}

mapPair = mapStudent.equal_range(3);

if(mapPair.first == mapPair.second)


{


cout<<”Do not Find”<<endl;

}

Else

{

Cout<<”Find”<<endl;

}

}

6.


数据的清空与判空

清空
map

中的数据可以用
clear()

函数,判定
map

中是否有数据可以用
empty()

函数,它返回
true

则说明是空
map

7.


数据的删除

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

#include <map>

#include <string>

#include <iostream>

Using namespace std;

Int main()

{


Map<int, string> mapStudent;


mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));


mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));


mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));



//

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


//

如果要删除
1,

用迭代器删除


map<int, string>::iterator iter;


iter = mapStudent.find(1);


mapStudent.erase(iter);




//

如果要删除
1

,用关键字删除


Int n = mapStudent.erase(1);//

如果删除了会返回
1

,否则返回
0




//

用迭代器,成片的删除


//

一下代码把整个
map

清空


mapStudent.earse(mapStudent.begin(), mapStudent.end());


//

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




//

自个加上遍历代码,打印输出吧

}

8.


其他一些函数用法

这里有
swap,key_comp,value_comp,get_allocator

等函数,感觉到这些函数在编程用的不是很多,略过不表,有兴趣的话可以自个研究

9.


排序

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

#include <map>

#include <string>

Using namespace std;

Typedef struct tagStudentInfo

{


Int
nID;


String
strName;

}StudentInfo, *PStudentInfo;
//

学生信息



Int main()

{

int nSize;


//

用学生信息映射分数


map<StudentInfo, int>mapStudent;

map<StudentInfo, int>::iterator iter;


StudentInfo studentInfo;


studentInfo.nID = 1;


studentInfo.strName = “student_one”;


mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 90));


studentInfo.nID = 2;


studentInfo.strName = “student_two”;

mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 80));

for (iter=mapStudent.begin(); iter!=mapStudent.end(); iter++)
cout<<iter->first.nID<<endl<<iter->first.strName<<endl<<iter->second<<endl;



}

以上程序是无法编译通过的,只要重载小于号,就
OK

了,如下:

Typedef struct tagStudentInfo

{


Int
nID;


String
strName;


Bool operator < (tagStudentInfo const& _A) const


{


//

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


If(nID < _A.nID)
return true;


If(nID == _A.nID) return strName.compare(_A.strName) < 0;


Return false;


}

}StudentInfo, *PStudentInfo;
//

学生信息

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

#include <map>

#include <string>

Using namespace std;

Typedef struct tagStudentInfo

{


Int
nID;


String
strName;

}StudentInfo, *PStudentInfo;
//

学生信息



Classs sort

{


Public:


Bool operator() (StudentInfo const &_A, StudentInfo const &_B) const


{


If(_A.nID < _B.nID) return true;


If(_A.nID == _B.nID) return _A.strName.compare(_B.strName) < 0;


Return false;


}

};



Int main()

{


//

用学生信息映射分数


Map<StudentInfo, int, sort>
mapStudent;


StudentInfo studentInfo;


studentInfo.nID = 1;


studentInfo.strName = “student_one”;


mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 90));


studentInfo.nID = 2;


studentInfo.strName = “student_two”;

mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 80));

}

10.


另外

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
log2
N

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
……
内容来自用户分享和网络整理,不保证内容的准确性,如有侵权内容,可联系管理员处理 点击这里给我发消息
标签: