2022-1-23 stl 关联式容器 map multimap_随笔

2022-1-23 stl 关联式容器 map multimap

关联式容器

关联式容器，包括 map、multimap、set 以及 multiset 这 4 种容器。

和序列式容器不同的是，关联式容器在存储元素时还会为每个元素在配备一个键，整体以键值对的方式存储到容器中。相比前者，关联式容器可以通过键值直接找到对应的元素，而无需遍历整个容器。另外，关联式容器在存储元素，默认会根据各元素键值的大小做升序排序。

相比其它类型容器，关联式容器查找、访问、插入和删除指定元素的效率更高。

弃用序列式容器，转而选用关联式容器存储元素，往往就是看中了关联式容器可以快速查找、读取或者删除所存储的元素，同时该类型容器插入元素的效率也比序列式容器高。

#include 
#include  //使用 map 容器，必须引入该头文件
#include 
using namespace std;
int main()
{
    //创建一个空的 map 关联式容器，该容器中存储的键值对，其中键为 string 字符串，值也为 string 字符串类型
    map mymap;
    //向 mymap 容器中添加数据
    mymap["http://c.biancheng.net/c/"] = "C语言教程";
    mymap["http://c.biancheng.net/python/"] = "Python教程";
    mymap["http://c.biancheng.net/java/"] = "Java教程";
    //使用 map 容器的迭代器，遍历 mymap 容器，并输出其中存储的各个键值对
    for (map::iterator it = mymap.begin(); it != mymap.end(); ++it) {
        //输出各个元素中的键和值
        cout << it->first << " => " << it->second << 'n';
    }
    return 0;
}

#include 
#include       // pair
#include        // string
using namespace std;
int main() {
    // 调用构造函数 1，也就是默认构造函数
    pair  pair1;
    // 调用第 2 种构造函数
    pair  pair2("STL教程","http://c.biancheng.net/stl/");  
    // 调用拷贝构造函数
    pair  pair3(pair2);
    //调用移动构造函数
    pair  pair4(make_pair("C++教程", "http://c.biancheng.net/cplus/"));
    // 调用第 5 种构造函数
    pair  pair5(string("Python教程"), string("http://c.biancheng.net/python/"));  
   
    cout << "pair1: " << pair1.first << " " << pair1.second << endl;
    cout << "pair2: "<< pair2.first << " " << pair2.second << endl;
    cout << "pair3: " << pair3.first << " " << pair3.second << endl;
    cout << "pair4: " << pair4.first << " " << pair4.second << endl;
    cout << "pair5: " << pair5.first << " " << pair5.second << endl;
    return 0;
}

作为关联式容器的一种，map 容器存储的都是 pair 对象，也就是用 pair 类模板创建的键值对。其中，各个键值对的键和值可以是任意数据类型，包括 C++ 基本数据类型（int、double 等）、使用结构体或类自定义的类型。
通常情况下，map 容器中存储的各个键值对都选用 string 字符串作为键的类型。

#include 
#include       // map
#include        // string
using namespace std;
int main() {
    //创建空 map 容器，默认根据个键值对中键的值，对键值对做降序排序
    std::map>myMap;
    //调用 emplace() 方法，直接向 myMap 容器中指定位置构造新键值对
    myMap.emplace("C语言教程","http://c.biancheng.net/c/");
    myMap.emplace("Python教程", "http://c.biancheng.net/python/");
    myMap.emplace("STL教程", "http://c.biancheng.net/stl/");
    //输出当前 myMap 容器存储键值对的个数
    cout << "myMap size==" << myMap.size() << endl;
    //判断当前 myMap 容器是否为空
    if (!myMap.empty()) {
        //借助 myMap 容器迭代器，将该容器的键值对逐个输出
        for (auto i = myMap.begin(); i != myMap.end(); ++i) {
            cout << i->first << " " << i->second << endl;
        }
    }  
    return 0;
}

emplace() 方法的语法格式如下：
template
pair emplace (Args&&… args);

参数 (Args&&… args) 指的是，这里只需要将创建新键值对所需的数据作为参数直接传入即可，此方法可以自行利用这些数据构建出指定的键值对。另外，该方法的返回值也是一个 pair 对象，其中 pair.first 为一个迭代器，pair.second 为一个 bool 类型变量：
当该方法将键值对成功插入到 map 容器中时，其返回的迭代器指向该新插入的键值对，同时 bool 变量的值为 true；
当插入失败时，则表明 map 容器中存在具有相同键的键值对，此时返回的迭代器指向此具有相同键的键值对，同时 bool 变量的值为 false。

#include 
#include   //map
#include  //string
using namespace std;
int main()
{
    //创建并初始化 map 容器
    std::mapmymap;
    //插入键值对
    pair::iterator, bool> ret = mymap.emplace("STL教程", "http://c.biancheng.net/stl/");
    cout << "1、ret.iter = <{" << ret.first->first << ", " << ret.first->second << "}, " << ret.second << ">" << endl;
    //插入新键值对
    ret = mymap.emplace("C语言教程", "http://c.biancheng.net/c/");
    cout << "2、ret.iter = <{" << ret.first->first << ", " << ret.first->second << "}, " << ret.second << ">" << endl;
    //失败插入的样例
    ret = mymap.emplace("STL教程", "http://c.biancheng.net/java/");
    cout << "3、ret.iter = <{" << ret.first->first << ", " << ret.first->second << "}, " << ret.second << ">" << endl;
    return 0;
}

emplace_hint() 方法的功能和 emplace() 类似，其语法格式如下：
template
iterator emplace_hint (const_iterator position, Args&&… args);

显然和 emplace() 语法格式相比，有以下 2 点不同：
该方法不仅要传入创建键值对所需要的数据，还需要传入一个迭代器作为第一个参数，指明要插入的位置（新键值对键会插入到该迭代器指向的键值对的前面）；
该方法的返回值是一个迭代器，而不再是 pair 对象。当成功插入新键值对时，返回的迭代器指向新插入的键值对；反之，如果插入失败，则表明 map 容器中存有相同键的键值对，返回的迭代器就指向这个键值对。

下面程序演示 emplace_hint() 方法的用法：

#include 
#include   //map
#include  //string
using namespace std;
int main()
{
    //创建并初始化 map 容器
    std::mapmymap;
    //指定在 map 容器插入键值对
    map::iterator iter = mymap.emplace_hint(mymap.begin(),"STL教程", "http://c.biancheng.net/stl/");
    cout << iter->first << " " << iter->second << endl;
    iter = mymap.emplace_hint(mymap.begin(), "C语言教程", "http://c.biancheng.net/c/");
    cout << iter->first << " " << iter->second << endl;
    //插入失败样例
    iter = mymap.emplace_hint(mymap.begin(), "STL教程", "http://c.biancheng.net/java/");
    cout << iter->first << " " << iter->second << endl;
    return 0;
}

multimap

multimap 容器。

所谓“相似”，指的是 multimap 容器具有和 map 相同的特性，即 multimap 容器也用于存储 pair 类型的键值对（其中 K 表示键的类型，T 表示值的类型），其中各个键值对的键的值不能做修改；并且，该容器也会自行根据键的大小对存储的所有键值对做排序 *** 作。和 map 容器的区别在于，multimap 容器中可以同时存储多（≥2）个键相同的键值对。

和 map 容器一样，实现 multimap 容器的类模板也定义在头文件，并位于 std 命名空间中。因此，在使用 multimap 容器前，程序应包含如下代码：
#include
using namespace std;

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