C++——map/mutimap再理解

news2024/12/24 20:33:23

目录

1. map

1.1 map介绍

1.2 map的构造

1.3 map插入和删除

1.4 map的迭代器

1.5 map[ ]运算符重载

1.6 map的查找find

1.7 map的删除erase

1.8 map的其它函数

1.9 map的总结

2. multimap

2.1 multimap的介绍

2.2 mutimap的使用

1. map

1.1 map介绍

1、map是关联容器,它按照特定的次序(按照key来比较)存储由键值key和值value组合而成的元素。
2、在map中,键值key通常用于排序和惟一地标识元素,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:typedef pair<const key, T> value_type;
3、在内部,map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。
4、map中通过键值访问单个元素的速度通常比unordered_map容器慢,但map允许根据顺序对元素进行直接迭代(即对map中的元素进行迭代时,可以得到一个有序的序列)。
5、map支持下标访问符,即在[]中放入key,就可以找到与key对应的value。
6、map通常被实现为二叉搜索树(更准确的说:平衡二叉搜索树(红黑树))。

  • key: 键值对中key的类型
  • T: 键值对中value的类型
  • Compare: 比较器的类型,map中的元素是按照key来比较的,缺省情况下按照小于来比较,一般情况下(内置类型元素)该参数不需要传递,如果无法比较时(自定义类型),需要用户自己显式传递比较规则(一般情况下按照函数指针或者仿函数来传递)
  • Alloc:通过空间配置器来申请底层空间,不需要用户传递,除非用户不想使用标准库提供的空间配置器

1.2 map的构造

  • 1、指定key和value构造一个空map
map<int, string> m1;
  • 2、拷贝构造同类型map
map<int, string> m2(m1);
  • 3、使用迭代器区间构造一块内容
map<int, string> m3(m2.begin(), m2.end());
  • 4、构造一个指定大于的比较方式的map
map<int, string, greater<int>> m4;

1.3 map插入和删除

  • insert函数声明:
pair<iterator,bool> insert (const value_type& x );
  • 接口说明:

在map中插入键值对x,注意x是一个键值对,返回值也是键值对:iterator代表新插入元素的位置,bool代表释放插入成功。x的类型为value_type,而value_type即pair的别名:

typedef pair<const Key, T> value_type;
  • 解释键值对:

用来表示具有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代表键值,value表示与key对应的信息。SGI-STL中关于键值对的定义:

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)
	{}
};

因此,后续在使用insert时,首先用key和value构造一个pair对象,再把pair对象作为参数传入insert函数。

  • 插入方式如下:
void test_map1()
{
	map<string, string> dict;
    pair<string, string> kv("byte", "字节");
	dict.insert(kv);
}

2、借助pair构造匿名对象插入:

void test_map1()
{
	map<string, string> dict;
	dict.insert(pair<string, string>("sort", "排序"));
}

3、调用make_pair函数模板插入:

void test_map1()
{
	map<string, string> dict;
	dict.insert(make_pair("left", "左边"));//make_pair是库里的,不需要自己写
}

库里的make_pair源码如下:

template <class T1, class T2>
pair<T1, T2> make_pair(T1 x, T2 y)
{
	return (pair<T1, T2>(x, y));
}

4、使用{}

 
void test_map1()
{
	map<string, string> dict;
	dict.insert({ "right", "右边" });//C++11支持的写法,后续详谈
}
  • insert函数返回值说明:
pair<iterator,bool> insert (const value_type& val);

insert函数的返回值是一个pair对象,该pair对象中第一个成员的类型(pair::first)为指向新插入元素的迭代器或者没有插入成功(数据冗余),返回指向跟key相等的位置结点的迭代器,第二个成员的类型为一个bool类型,具体含义如下:

  • 若待插入元素的键值key在map当中不存在,则insert函数插入成功,并返回插入后元素的迭代器和true。
  • 若待插入元素的键值key在map当中已经存在,则insert函数插入失败,并返回map当中键值为key的元素的迭代器和false。

示例:

void test()
{
	map<string, string> dict;
	auto ret1 = dict.insert(make_pair("left", "左边"));
	auto ret2 = dict.insert(make_pair("left", "剩余"));
}

 

1.4 map的迭代器

对map进行遍历操作:

void test_map2()
{
	//插入
	map<string, string> dict;
	dict.insert(make_pair("left", "左"));
	dict.insert(make_pair("right", "右"));
	dict.insert(make_pair("front", "前"));
	dict.insert(make_pair("back", "后"));
	//遍历
	map<string, string>::iterator it = dict.begin();
	while (it != dict.end())
	{
		//cout << (*it).first << ":" << (*it).second << endl;
		cout << it->first << ":" << it->second << endl;
		it++;
	}
	cout << endl;
	//范围for
	for (const auto& e : dict)
		cout << e.first << ":" << e.second << endl;
}

  • 实例:统计各水果出现的次数
void test_map3()
{
	string arr[] = { "苹果", "西瓜", "苹果", "西瓜", "苹果", "苹果", "西瓜", "苹果", "香蕉", "苹果", "香蕉" };
	map<string, int> countMap;
	for (auto& str : arr)
	{
		map<string, int>::iterator it = countMap.find(str);
		if (it != countMap.end())
		{
			it->second++;
		}
		else
		{
			countMap.insert(make_pair(str, 1));
		}
	}
	for (const auto& kv : countMap)
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
}

 根据insert的特性,我们可以针对其进行优化:

void test_map3()
{
	string arr[] = { "苹果", "西瓜", "苹果", "西瓜", "苹果", "苹果", "西瓜", "苹果", "香蕉", "苹果", "香蕉" };
//优化1:
	/*map<string, int> countMap;
	for (auto& str : arr)
	{
		//pair<map<string, int>::iterator, bool> ret = countMap.insert(make_pair(str, 1));
		auto ret = countMap.insert(make_pair(str, 1));
		if (ret.second == false)
		{
			ret.first->second++;
		}
	}*/
 
//优化2:
	map<string, int> countMap;
	for (auto& str : arr)
	{
		countMap[str]++;
	}
	for (const auto& kv : countMap)
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
}

这里优化2的方式仅仅用了[]的运算符重载即可完成,接下来详细讲解[]运算符重载。

1.5 map[ ]运算符重载

  • [ ]运算符重载函数原型声明:
mapped_type& operator[] (const key_type& k);
  • 针对返回类型mapped_type 和 参数类型key_type的定义如下:

  • [ ]运算符重载函数的具体源码实现如下:
mapped_type& operator[] (const key_type& k)
{
	return (*((this->insert(make_pair(k, mapped_type()))).first)).second;
}

针对该返回值,其主要是进行了两大步骤:

  1. 首先调用insert函数插入键值对返回迭代器ret。
  2. 通过返回的迭代器ret调用元素值value。

对应代码如下:

mapped_type& operator[] (const key_type& k)
{
    //1、调用insert返回迭代器区间
	pair<iterator, bool> ret = insert(make_pair(k, mapped_type()));
    //2、利用ret调用value值
	return ret.first->second;//return (*(ret.first)).second;
}

前面我们已知mapped_type为第二个模板参数,也就是value,而mapped_type()就是构造了一个匿名对象,接下来主要分两种情况讨论:

如果k在map对象中,则插入失败,返回的bool类型为false,返回的迭代器为k所在结点的迭代器,而迭代器解引用*(ret.first)获得的就是pair,最后再通过pair访问到value值,整体可优化成ret.first->second,这里返回引用的好处为查找k对应v,修改k对应v。
如果k不在map对象中,则插入成功,返回的bool类型为true,返回的迭代器为新插入的k所在结点的迭代器位置,接着调用ret.first获得pair的迭代器,再通过->second获得value,这里返回引用的好处为插入和修改。
接下来回头看看前面统计水果出现次数的代码:
 

void test_map3()
{
	string arr[] = { "苹果", "西瓜", "苹果", "西瓜", "苹果", "苹果", "西瓜", "苹果", "香蕉", "苹果", "香蕉" };
	map<string, int> countMap;
	for (auto& str : arr)
	{
		countMap[str]++;
	}
	for (const auto& kv : countMap)
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
}

这里就很容易悟到这里仅仅一行代码完成了主要逻辑,归根揭底在于[ ]运算符重载内部封装了一层insert,这样满足了遇到不同的key值就插入,对应的value更新为1,若遇到相同的key值就查找,对应的value累计++从而统计次数,而这又归功于[ ]运算符重载内部返回引用的缘故。

这里再给出一组[ ]的例子:
 

void test()
{
	map<string, string> dict;
	auto ret1 = dict.insert(make_pair("left", "左边"));
	auto ret2 = dict.insert(make_pair("left", "剩余"));
	dict["operator"] = "重载";//插入 + 修改
	dict["left"] = "左边、剩余";//修改
	dict["erase"];//插入
	cout << dict["left"] << endl;//左边、剩余
}

这里就足矣体现出[ ]运算符重载的好处,既可以遇到新key像insert一样插入,又满足了insert未有的功能,查找并修改。

1.6 map的查找find

  • 函数原型如下:
iterator find (const key_type& k);
const_iterator find (const key_type& k) const;
  • 原理如下:

根据k值在map中寻找,找到后,返回对应k值位置的迭代器,若未找到,则返回map::end的迭代器。

  • 示例:
void test_map()
{
	map<string, string> dict;
	dict.insert(make_pair("left", "左"));
	dict.insert(make_pair("right", "右"));
	dict.insert(make_pair("front", "前"));
	dict.insert(make_pair("back", "后"));
	string str;
	cin >> str;//输入left
	map<string, string>::iterator pos = dict.find(str);
	if (pos != dict.end())
	{
		cout << pos->first << " : " << pos->second << endl;//left : 左
	}
	else
	{
		cout << "没找到" << endl;
	}
}

1.7 map的删除erase

函数原型声明如下:

(1)	void erase (iterator position);
(2)	size_type erase (const key_type& k);
(3) void erase (iterator first, iterator last);

这里和set中的erase原理相差不大,下面直接给出测试用例

void test_map()
{
	map<int, string> m;
	m.insert(make_pair(1, "one"));
	m.insert(make_pair(2, "two"));
	m.insert(make_pair(3, "three"));
	m.insert(make_pair(4, "four"));
	m.insert(make_pair(5, "five"));
	m.insert(make_pair(6, "six"));
	//指定key值删除
	cout << m.erase(3) << endl;
	map<int, string>::iterator pos = m.find(5);
    //删除迭代器区间
	if (pos != m.end())
	{
		m.erase(pos, m.end());//删除5到6的数字
	}
	for (const auto& kv : m)
	{
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
	}
}

 

1.8 map的其它函数

  • 1、map的容量与元素访问

   

  • 2、map中元素的修改 
   

1.9 map的总结

1、map中的的元素是键值对。
2、map中的key是唯一的,并且不能修改。
3、默认按照小于的方式对key进行比较。
4、map中的元素如果用迭代器去遍历,可以得到一个有序的序列。
5、map的底层为平衡搜索树(红黑树),查找效率比较高O(logN)。
6、支持[]操作符,operator[]中实际进行插入查找。

2. multimap

2.1 multimap的介绍

1、Multimap是关联式容器,它按照特定的顺序,存储由key和value映射成的键值对<key,value>,其中多个键值对之间的key是可以重复的。
2、在multimap中,通常按照key排序和惟一地标识元素,而映射的value存储与key关联的内容。key和value的类型可能不同,通过multimap内部的成员类型value_type组合在一起,value_type是组合key和value的键值对:typedef pair<const Key, T> value_type;
3、在内部,multimap中的元素总是通过其内部比较对象,按照指定的特定严格弱排序标准对key进行排序的。
4、multimap通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multimap容器慢,但是使用迭代器直接遍历multimap中的元素可以得到关于key有序的序列。
5、multimap在底层用二叉搜索树(红黑树)来实现。
注意:multimap和map的唯一不同就是:
map中的key是唯一的,而multimap中key是可以
重复的

2.2 mutimap的使用

multimap中的接口可以参考map,功能都是类似的。

注意:

1、multimap中的key是可以重复的。
2、multimap中的元素默认将key按照小于来比较
3、multimap中没有重载operator[]操作(因为multimap允许冗余,导致key和value面临一对多的关系)
4、使用时与map包含的头文件相同:

multimap允许冗余,这也就导致其内部的find和count函数和map中的有所区别,如下:
    

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/670013.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

多窗口通信

1、基本概念 BroadcastChannel接口代理了一个命名频道&#xff0c;可以让指定 origin 下的任意 browsing context 来订阅它。它允许同源的不同浏览器窗口&#xff0c;Tab 页&#xff0c;frame 或者 iframe 下的不同文档之间相互通信。通过触发一个 message 事件&#xff0c;消…

第3讲:使用ajax技术实现异步登录功能(XMLHttpRequest)

封装XMLHttpRequest对象&#xff0c;实现ajax异步登录功能&#xff1b;用三种不同的方法实现登录功能&#xff0c; 方法一&#xff1a;返回文本内容&#xff1b; 方法二&#xff1a;返回JSON格式数据&#xff1b; 方法三&#xff1a;使用fastJSON生成JSON数据&#xff0c;返…

Tensorboard‘s sample_per_plugin

Tensorboard’s sample_per_plugin Tensorboard’s sample_per_plugin controls the step size of the slider. Draw the train images to tensorboard: step 0 writer SummaryWriter() for imgs, labels in train_loader:grid torchvision.utils.make_grid(imgs)writer.…

Android 设计中心 | 助您为各种设备类型轻松打造精彩界面

作者 / Android 开发者体验部设计负责人 Adhithya Ramakumar 和 Android 高级开发者关系工程师 Rebecca Gutteridge 我们推出了 Android 设计中心&#xff0c;帮助开发者更轻松地针对各种类型的设备构建引人注目的界面。 Android 设计中心https://developer.android.google.cn/…

转型内卷下,IT部门如何突围?

在数字化转型极度“内卷”的环境下&#xff0c;传统的IT运维方式无法应对当前的数字化发展需求&#xff0c;在转型过程中&#xff0c;IT部门不但要加深技术与业务的融合&#xff0c;还需要控制成本创造更高的效益。对信息部门的要求进一步提升。 需要明确的是&#xff0c;降本…

废品回收系统开发详细流程--干货分享

废品回收系统的未来可谓是一片光明。随着人们环保意识的不断提高&#xff0c;越来越多的人开始关注废品回收和再利用。这种趋势也在推动着废品回收系统的发展。 目前&#xff0c;各大城市都已经建立了自己的废品回收体系&#xff0c;并且逐渐形成了规模化、产业化运作。同时&a…

EAP如何帮助锂电池厂商提高产品质量?

锂电池作为现代电池技术的重要代表&#xff0c;广泛应用于电动车辆、便携式电子设备和能源储存系统等领域。随着市场竞争的加剧&#xff0c;锂电池厂商越来越注重产品质量的提升&#xff0c;而EAP&#xff08;Equipment Automation Programming&#xff09;系统正是帮助锂电池厂…

JavaScript——跟随图片变化改变网页背景

目录 基础模板 引入ColorThief库 获取图片主要颜色 实现渐变效果 JavaScript效果——跟随图片变化改变网页背景&#xff0c;效果如下所示&#xff1a; 基础模板 首先我们准备基础模板&#xff0c;模板代码如下所示&#xff1a; <script setup> import { ref } from…

Chat GPT提示词(prompt )入门指南

prompt 是什么 prompt 是“提示、引导”的意思。在 NLP &#xff08;自然语言处理&#xff09;领域&#xff0c;prompt 通常指的是向预训练模型输入的文本&#xff0c;用于引导生成模型生成指定的文本输出。 prompt 就像是一条指路路线&#xff0c;告诉计算机生成什么样的文本…

戴尔U盘重装系统Win10步骤和详细教程

戴尔电脑深受用户们的喜欢&#xff0c;那么如何使用U盘给戴尔电脑重装Win10系统呢&#xff0c;这让很多用户都犯难了&#xff0c;以下就是小编给大家分享的戴尔U盘重装系统Win10步骤和详细教程&#xff0c;按照这个教程操作&#xff0c;就能顺利完成戴尔U盘重装Win10系统的操作…

Ansys Zemax | 如何建模人体皮肤以及光学心率探测器

光电容积脉搏波法&#xff08;PPG&#xff09;是一种低成本&#xff0c;无创的光学技术&#xff0c;可在皮肤表面进行生理测量。其最广泛的应用之一是商用智能手表和运动手环中包含的可穿戴心率传感器&#xff0c;它在日常环境下可提供舒适和连续的脉搏监测。本文演示了如何在 …

如何做好城市内涝监测工作?

城市内涝是由于降雨量过大、排水设施不足等原因导致的城市地区积水现象&#xff0c;城市内涝是严重影响城市运行和居民生活的自然灾害之一。因此&#xff0c;建立有效的城市内涝监测系统&#xff0c;对于提前发现内涝风险、采取及时的防范和应急措施至关重要。那么如何做好城市…

鼎博梯控MF1卡UID卡修复

物业发了4张卡MF1卡&#xff0c;默认无法修改卡号的&#xff08;当时不知道&#xff09;&#xff1b; 需要交物业费更新日期&#xff0c;手里只有两张卡&#xff0c;另外两个家人拿走了&#xff0c;正好我有修改卡的设备PM6&#xff0c;就准备只升级手里的两张卡&#xff0c;然…

nowcoder--牛客题霸模板速刷101

目录 BM12 单链表的排序 描述 算法思想&#xff1a;归并排序&#xff08;递归&#xff09; 解题思路&#xff1a; BM13 判断一个链表是否为回文结构 描述 方法一 思路 具体步骤 方法二 思路 BM14 链表的奇偶重排 描述 BM15 删除有序链表中重复的元素 描述 BM12 单链表的排…

老游戏的新生:探究二十年前的经典游戏为何再次风靡

随着科技的不断进步和游戏产业的飞速发展&#xff0c;我们每年都能玩到各种新的、惊奇的游戏。但是&#xff0c;在这个繁华快速的行业中&#xff0c;却时常有一些老游戏顽强地生存下来&#xff0c;并且在很多人心中再次引起了巨大的追捧和热情。这些经典游戏往往诞生于20年前或…

数据结构--》深入了解栈和队列,让算法更加高效

本文将带你深入了解数据结构栈和队列&#xff0c;这两种基础的线性数据结构在算法中的重要性不言而喻。我们将会详细介绍栈和队列的概念、分类、实现以及应用场景&#xff0c;在理解栈和队列的基础上&#xff0c;还将探讨如何通过栈和队列来高效地解决算法问题。 无论你是初学者…

LTV-6341-ASEMI代理台湾光宝储能专用光耦LTV-6341

编辑&#xff1a;ll LTV-6341-ASEMI代理台湾光宝储能专用光耦LTV-6341 型号&#xff1a;LTV-6341 品牌&#xff1a;台湾光宝 封装&#xff1a;LSOP-6 工作温度&#xff1a;-40C~125C LTV-6341特性&#xff1a; 3.0A峰值输出电流驱动能力 轨对轨输出电压 200 ns最大传播…

D. Survey in Class(贪心 + 分类讨论)

Problem - D - Codeforces Zinaida Viktorovna 的历史课上有 n 名学生。今天的作业包括 m 个主题&#xff0c;但是学生们准备时间很短&#xff0c;所以第 i 个学生只学习了从 li 到 ri &#xff08;包括&#xff09;的主题。 在课开始时&#xff0c;每个学生都将手举在 0 处。…

虚幻引擎程序化资源生成框架PCG(Procedural Content Generation Framework) 之一 PCG基础

可以和Houdini说拜拜了 文章目录 0. 概述1. 启动插件2. 工作逻辑2.1 添加PCGVolume2.2 创建PCGGraph2.3 编写PCGGraph逻辑 小结 0. 概述 Unreal Engine 5.2全新推出了程序化资源生成框架即Procedural Content Generation Framework下文简称PCG&#xff0c; 开发者可以通过PCG程…

CSDN 每日一练及周赛介绍

CSDN 每日一练及周赛介绍 每日一练每日一练入口 CSDN 周赛CSDN 周赛入口 相关社区每日一练社区入口CSDN 竞赛专区社区入口 每日一练题库每日一练速查每日一练题目题解速查入口 每日一练题解自行接管输入 根据题号进入题目预习提交新题目CSDN 编程比赛出题规范 吐槽 每日一练 C…