map的使用
map的介绍
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map是C++ STL(标准模板库)中的一个关联容器。
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它提供了一种有序的键值对存储方式,其中每个元素都由一个键和一个值组成。
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map中的元素根据键的值自动进行排序,并且通过键快速访问对应的值。
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map使用红黑树数据结构来实现内部的存储和排序。
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红黑树是一种平衡二叉搜索树,可以保证插入、删除和查找操作的时间复杂度都是对数级别(O(logn))
insert接口的使用
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插入单个键值对:
std::map<int, std::string> myMap;
myMap.insert(std::make_pair(1, "apple"));
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使用emplace函数插入新的键值对:
std::map<int, std::string> myMap;
myMap.emplace(3, "orange");
emplace函数是C++11引入的新特性,可以在插入时直接构造键值对。 需要注意的是,如果插入的键已经存在于map中,则insert函数不会插入新的键值对,而是返回一个std::pair类型的迭代器,指向已经存在的键值对。
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使用迭代器对一组数据进行插入
string str[10] = { "数据1","数据2","数据3" ,"数据4" ,
"数据5" ,"数据6" ,"数据7" ,"数据8" ,"数据9" ,"数据10" };
vector<pair<string, int>> p1 = { {"数据1",1},{"数据2",2}, {"数据3",3}, {"数据4",4} ,{"数据5",5} ,{"数据6",6} ,{"数据7",7} ,{"数据8",8} ,{"数据9",9}, {"数据10",10} };
mp1.insert(p1.begin(),p1.end());
只需要给定数据容器的迭代器,编译器便会遍历插入
erase
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map的erase函数用于删除map中指定键对应的元素。它提供了多个重载版本,可以根据不同的需求进行使用。
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删除单个键值对:
std::map<int, std::string> myMap;
myMap.insert(std::make_pair(1, "apple"));
myMap.insert(std::make_pair(2, "banana"));
myMap.erase(1);
上述代码将删除键为1的键值对。调用erase函数时,传入要删除的键作为参数。
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使用迭代器删除元素:
std::map<int, std::string> myMap;
myMap.insert(std::make_pair(1, "apple"));
myMap.insert(std::make_pair(2, "banana"));
auto it = myMap.find(1);
if (it != myMap.end()) {
myMap.erase(it);
}
上述代码通过先使用find函数查找到要删除的键对应的迭代器,然后调用erase函数来删除元素。
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删除一定范围内的元素:
std::map<int, std::string> myMap;
myMap.insert(std::make_pair(1, "apple"));
myMap.insert(std::make_pair(2, "banana"));
myMap.insert(std::make_pair(3, "orange"));
myMap.erase(myMap.begin(), myMap.find(2));
find接口的使用
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map的find函数用于在map中查找指定键对应的元素。它返回一个迭代器,指向该键对应的元素,如果键不存在,则返回end迭代器。
std::map<int, std::string> myMap;
myMap.insert(std::make_pair(1, "apple"));
myMap.insert(std::make_pair(2, "banana"));
myMap.insert(std::make_pair(3, "orange"));
auto it = myMap.find(2);
if (it != myMap.end()) {
std::cout << "Key found! Value is: " << it->second << std::endl;
} else {
std::cout << "Key not found!" << std::endl;
}
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上述代码中,我们创建了一个map,并向其中插入了一些键值对。然后,使用find函数查找键为2的元素。如果找到了该键,打印对应的值;如果未找到,输出"Key not found!"。find函数返回的是一个迭代器,指向找到的元素。如果键不存在于map中,则返回end迭代器,它指向map中最后一个元素之后的位置。
clear接口的使用
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map的clear函数用于删除map中的所有元素,使其成为空map。使用clear函数不会改变map的容量,只是将其中的键值对全部删除。
std::map<int, std::string> myMap;
myMap.insert(std::make_pair(1, "apple"));
myMap.insert(std::make_pair(2, "banana"));
myMap.insert(std::make_pair(3, "orange"));
myMap.clear();
上述代码中,我们创建了一个map,并向其中插入了一些键值对。然后,调用clear函数将所有元素都删除。
map的应用
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当成计数数组使用
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快速查找
set的使用
set的介绍
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STL中的set是一种有序的关联容器
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它基于红黑树的数据结构实现。
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set的特点如下:
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唯一性:set中的元素是唯一的,不允许重复。如果尝试向set中添加已经存在的元素,操作将被忽略。
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有序性:set中的元素按照一定的顺序进行存储,默认情况下是升序排列。可以通过自定义比较函数来改变排序方式。
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快速插入与删除:set对插入和删除操作具有高效性能。红黑树结构可以自动调整以保持平衡,从而保证了常数时间复杂度的插入和删除操作。
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快速查找:set内部使用二叉搜索树(红黑树)实现,使得查找操作具有很高的效率。平均情况下的时间复杂度为O(log n)。
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提供迭代器支持:可以使用迭代器遍历set中的元素,支持正向和反向迭代。
insert接口的介绍
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可以使用insert()方法向set中添加元素。如果添加的元素已经存在于set中,则不会有任何变化。
mySet.insert(4); // 添加元素4到set中
erase和clear接口的介绍
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可以使用erase()方法从set中删除指定的元素。如果指定的元素不存在于set中,不会有任何变化。另外,还可以使用clear()方法清空set中的所有元素。
mySet.erase(3); // 从set中删除元素3
mySet.clear(); // 清空set中的所有元素
find接口的介绍
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可以使用find()方法来查找set中的元素。如果找到了指定元素,返回指向该元素的迭代器;否则返回set的end()迭代器。
auto it = mySet.find(2); // 查找元素2
if (it != mySet.end())
{
// 元素存在
}
else
{
// 元素不存在
}
set的应用
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它在去重、成员关系判断和集合运算等方面都有广泛的应用。
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要注意,set对于元素的插入和删除操作会导致树结构的调整,因此在某些情况下可能比unordered_set(哈希表实现)慢一些。