C++——map和set的基本使用

一，关联式容器

二，键值对

三，set的使用

3.1 set介绍

3.2 set的插入和删除

3.3 set的pair

3.4 multiset

四，map的使用

4.1 map介绍

4.2 map实现简易字典

4.3 map实现统计次数

4.4 map的[]

五，使用map或set解决部分OJ题

5.1 复杂链表的复制

5.2 前K个高频单词

5.2.1 解法一：使用sort算法排序

5.2.2 使用multimap解决

5.2.3 使用set的特性加仿函数解决

5.3 两个数组的交集

一，关联式容器

在前面的文章里，我们以及接触过STL的部分容器，包括：vector，list，deque等，这些容器同称为序列式容器，因为其底层为线性序列的数据结构，里面存的是元素本身。

关联式容器也是用来存储数据的，与序列式容器不同，里面存储的式<key,value>结构的键值对，在数据检索时比序列式容器效率更高，关于键值对请看下面的内容

二，键值对

键值对是用来表示居于一一对应关系的一种结构，该结构中一般只包含两个成员变量key和value。key代表监事，value表示与key对应的信息。比如建一个英汉互译的字典，所以这个字典中，英语单词与其含义是一一对应的关系，即通过该单词可以在字典中找到对应的中文含义

下面是STL中关于键值对pair的定义

template <class T1, class T2>
struct pair
{
	typedef T1 first_type;
	typedef T2 second_type;

	T1 first;
	T2 second;
	pair() : first(T1()), second(T2())
	{}

	pair(const T1& a, const T2& b) : first(a), second(b)
	{}
};

三，set的使用

3.1 set介绍

①set是按照一定次序存储元素的容器

②在set中，元素的value也标识它（value就是key，类型为T），并且每个value必须是唯一的

③在内部，set中的元素总是按照其内部比较对象所指示的特点排序准则进行排序

④set在底层是用红黑树实现的

3.2 set的插入和删除

void test_set1()
{
	//set<int> s = {1,2,1,6,3,8,5};//列表初始化
	int a[] = { 1,2,1,6,3,8,5 };
	set<int> s(a, a + sizeof(a) / sizeof(int));//set支持通过迭代器区间初始化
	//set<int,greater<int>> s(a, a + sizeof(a) / sizeof(int));可以自行控制这颗树

	//set间接完成了  排序+去重，因为set底层是一个搜索二叉树
	set<int>::iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		//搜索树不允许修改key，可能会破坏搜索的规则
		//*it += 1;
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;
	//删除
	//方法1
	s.erase(1);
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	//方法2
	set<int>::iterator pos = s.find(2);
	if (pos != s.end())//判断有没有找到
	{
		s.erase(pos);
	}
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	//count()返回数据个数，但由于set默认去重只能返回0或1，所以一般用作判断该数是否存在
	cout << s.count(3) << endl;  //判断在不在，并且返回个数
	cout << s.count(30) << endl;
}

void test_set2()
{
	set<int> myset;
	set<int>::iterator itlow, itup;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
		myset.insert(i * 10);  //10 20 30 40 50 60 70 80 90
	itlow = myset.lower_bound(25);//返回的是>=val的第一个值，此处返回30
	itup = myset.upper_bound(60);//返回的是>val的第一个值，此处返回70
	cout << "[" << *itlow << "," << *itup << "]" << endl;

	myset.erase(itlow, itup);//删除这两个值所代表的范围之间的数
}

3.3 set的pair

void test_set3()//pair用来记录一对数据
{
	set<int> myset;
	for (int i = 1; i <= 5; i++)
		myset.insert(i * 10);//10 20 30 40 50 
	pair<set<int>::const_iterator, set<int>::const_iterator> ret;
	ret = myset.equal_range(40);

	cout << "the lower bound points to : " << *ret.first << endl;
	cout << "the upper bound points to : " << *ret.second << endl;
}

3.4 multiset

void test_multiset()//multiset与set不一样的是，multiset允许有重复值
{
	int a[] = { 3,1,2,1,6,3,8,3,5,3,1 };
	multiset<int> s(a, a + sizeof(a) / sizeof(int));

	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	cout << s.count(1) << endl;//这里的count就是记录个数了

	auto pos = s.find(3);
    //find时如果有多个值，返回中序的第一个位置,如果想找第二个3，把迭代器++一下就是第二个3
	while (pos != s.end())
	{
		cout << *pos << " ";
		++pos;
	}
	cout << endl;
	s.erase(3);//如果要删除的值有多个，删除所有的值
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	}
}

四，map的使用

4.1 map介绍

①map是关联容器，它按照特点的次序（按照key来比较）存储由简直key和value组合而成的元素

②在map中，键值key通常用于排序和唯一的标识元素，而值value中存储与此键值key关联的内容。键值key和值value的类型可能不同，并且在map的内部，key与value通过成员类型value_type绑定在一起，为其取别名称为pair

③在内部，map中的元素总是按照键值key进行比较排序的

④map支持下标访问符，即在[]中放入key，就可以找到与key对应的value