关联式容器是什么
关联式容器在存储元素值的同时,还会为各元素额外再配备一个值(又称为“键”,其本质也是一个 C++ 基础数据类型或自定义类型的元素),它的功能是在使用关联式容器的过程中,如果已知目标元素的键的值,则直接通过该键就可以找到目标元素,而无需再通过遍历整个容器的方式。
使用关联式容器存储的元素,都是一个一个的“键值对”( <key,value> ),这是和序列式容器最大的不同。除此之外,序列式容器中存储的元素默认都是未经过排序的,而使用关联式容器存储的元素,默认会根据各元素的键值的大小做升序排序。
关联式容器名称 | 特点 |
---|---|
map | 定义在 <map> 头文件中,使用该容器存储的数据,其各个元素的键必须是唯一的(即不能重复),该容器会根据各元素键的大小,默认进行升序排序(调用 std::less<T>)。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。
|
set | 定义在 <set> 头文件中,使用该容器存储的数据,各个元素键和值完全相同,且各个元素的值不能重复(保证了各元素键的唯一性)。该容器会自动根据各个元素的键(其实也就是元素值)的大小进行升序排序(调用 std::less<T>)。 |
multimap | 定义在 <map> 头文件中,和 map 容器唯一的不同在于,multimap 容器中存储元素的键可以重复。 |
multiset | 定义在 <set> 头文件中,和 set 容器唯一的不同在于,multiset 容器中存储元素的值可以重复(一旦值重复,则意味着键也是重复的)。 |
pair类模板
pair 类模板定义在<utility>
头文件。
考虑到“键值对”并不是普通类型数据,C++STL 标准库提供了 pair 类模板,其专门用来将 2 个普通元素 first 和 second(可以是 C++ 基本数据类型、结构体、类自定的类型)创建成一个新元素<first, second>
。
map
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。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。(一般情况下,使用string类型做键值对的类型)
需要注意的是,使用 map 容器存储的各个键值对,键的值既不能重复也不能被修改。换句话说,map 容器中存储的各个键值对不仅键的值独一无二,键的类型也会用 const 修饰,这意味着只要键值对被存储到 map 容器中,其键的值将不能再做任何修改。
使用
map 容器定义在<map>
头文件中,并位于 std 命名空间中。
#include <map>
using namespace std;
创建方法
1.调用 map 容器类的默认构造函数,可以创建出一个空的 map 容器。
std::map<std::string, int>Map1;
2.创建时也可以初始化 。
std::map<std::string, int>Map1{ {"C语言",10},{"STL",20} };
3.也可以利用先前已创建好的 map 容器,再创建一个新的 map 容器。
std::map<std::string, int>newMap(Map1);
~这里了解一下吧,当有临时的 map 对象作为参数,传递给要初始化的 map 容器时,此时就会调用移动构造函数。~
#创建一个会返回临时 map 对象的函数
std::map<std::string,int> disMap() {
std::map<std::string, int>tempMap{ {"C",10},{"STL",20} };
return tempMap;
}
//调用 map 类模板的移动构造函数创建 newMap 容器
std::map<std::string, int>newMap(disMap());
map容器包含的成员方法
成员方法 | 功能 |
---|---|
begin() | 返回指向容器中第一个(注意,是已排好序的第一个)键值对的双向迭代器。如果 map 容器用 const 限定,则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器 |
end() | 返回指向容器最后一个元素(注意,是已排好序的最后一个)所在位置后一个位置的双向迭代器,通常和 begin() 结合使用。如果 map 容器用 const 限定,则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。 |
rbegin() | 返回指向最后一个(注意,是已排好序的最后一个)元素的反向双向迭代器。如果 map 容器用 const 限定,则该方法返回的是 const 类型的反向双向迭代器。 |
rend() | 返回指向第一个(注意,是已排好序的第一个)元素所在位置前一个位置的反向双向迭代器。如果 map 容器用 const 限定,则该方法返回的是 const 类型的反向双向迭代器。 |
cbegin() | 和 begin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改容器内存储的键值对。 |
cend() | 和 end() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改容器内存储的键值对。 |
crbegin() | 和 rbegin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改容器内存储的键值对。 |
crend() | 和 rend() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改容器内存储的键值对。 |
find(key) | 在 map 容器中查找键为 key 的键值对,如果成功找到,则返回指向该键值对的双向迭代器;反之,则返回和 end() 方法一样的迭代器。另外,如果 map 容器用 const 限定,则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。 |
lower_bound(key) | 返回一个指向当前 map 容器中第一个大于或等于 key 的键值对的双向迭代器。如果 map 容器用 const 限定,则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。 |
upper_bound(key) | 返回一个指向当前 map 容器中第一个大于 key 的键值对的迭代器。如果 map 容器用 const 限定,则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。 |
equal_range(key) | 该方法返回一个 pair 对象(包含 2 个双向迭代器),其中 pair.first 和 lower_bound() 方法的返回值等价,pair.second 和 upper_bound() 方法的返回值等价。也就是说,该方法将返回一个范围,该范围中包含的键为 key 的键值对(map 容器键值对唯一,因此该范围最多包含一个键值对)。 |
empty() | 若容器为空,则返回 true;否则 false。 |
size() | 返回当前 map 容器中存有键值对的个数。 |
max_size() | 返回 map 容器所能容纳键值对的最大个数,不同的操作系统,其返回值亦不相同。 |
operator[] | map容器重载了 [] 运算符,只要知道 map 容器中某个键值对的键的值,就可以向获取数组中元素那样,通过键直接获取对应的值。 |
at(key) | 找到 map 容器中 key 键对应的值,如果找不到,该函数会引发 out_of_range 异常。 |
insert() | 向 map 容器中插入键值对。 |
erase() | 删除 map 容器指定位置、指定键(key)值或者指定区域内的键值对。后续章节还会对该方法做重点讲解。 |
swap() | 交换 2 个 map 容器中存储的键值对,这意味着,操作的 2 个键值对的类型必须相同。 |
clear() | 清空 map 容器中所有的键值对,即使 map 容器的 size() 为 0。 |
emplace() | 在当前 map 容器中的指定位置处构造新键值对。其效果和插入键值对一样,但效率更高。 |
emplace_hint() | 在本质上和 emplace() 在 map 容器中构造新键值对的方式是一样的,不同之处在于,使用者必须为该方法提供一个指示键值对生成位置的迭代器,并作为该方法的第一个参数。 |
count(key) | 在当前 map 容器中,查找键为 key 的键值对的个数并返回。注意,由于 map 容器中各键值对的键的值是唯一的,因此该函数的返回值最大为 1。 |
以begin()end()写一个程序。
#include <iostream>
#include <map> // pair
#include <string> // string
u[sin](as)g namespace std;
int main()
{
//创建并初始化 map 容器
std::map<std::string, std::string>myMap{{"STL","a"},{"C语","b"} };
//调用 begin()/end() 组合,遍历 map 容器
for (auto iter = myMap.begin(); iter != myMap.end(); ++iter) {
cout << iter->first << " " << iter->second << endl;
}
return 0;
}
文章参考:《C语言中文网》http://c.biancheng.net/view/7169.html
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