C++之map，set，multimap，multiset的使用

news2024/12/28 6:19:39

map，set，multimap，multiset的使用

  • 关联式容器
  • 键值对
  • 树形结构的关联式容器
  • set
    • set介绍
    • set的使用
      • set定义方式
      • set各种操作函数
    • multiset
  • map
    • map的介绍
    • map的使用
      • insert函数
      • find函数
      • erase函数
      • [ ]运算符重载
      • map的迭代器遍历
    • multimap

关联式容器

在初阶阶段，我们已经接触过STL中的部分容器，比如：vector、list、deque、forward_list(C++11)等，这些容器统称为序列式容器，因为其底层为线性序列的数据结构，里面存储的是元素本身。

关联式容器也是用来存储数据的，与序列式容器不同的是，其里面存储的是<key, value>结构的键值对，在数据检索时比序列式容器效率更高。

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。比如：现在要建立一个英汉互译的字典，那该字典中必然有英文单词与其对应的中文含义，而且，英文单词与其中文含义是一一对应的关系，即通过该英文单词，在词典中就可以找到与其对应的中文含义。

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)
	{}
};

树形结构的关联式容器

根据应用场景的不桶，STL总共实现了两种不同结构的管理式容器：树型结构与哈希结构。树型结构的关联式容器主要有四种：map、set、multimap、multiset。这四种容器的共同点是：使用平衡搜索树(即红黑树)作为其底层结果，容器中的元素是一个有序的序列。

set

set介绍

  1. set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。set中的元素不能在容器中修改(元素总是const)，但是可以从容器中插入或删除它们；
  3. 在内部，set中的元素总是按照其内部比较对象(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序；
  4. set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢，但它们允许根据顺序对子集进行直接迭代；
  5. set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的。

注意：

  • 与map/multimap不同，map/multimap中存储的是真正的键值对<key,
  • value>，set中只放value，但在底层实际存放的是由<value, value>构成的键值对；
  • set中插入元素时，只需要插入value即可，不需要构造键值对；
  • set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)；
  • 使用set的迭代器遍历set中的元素，可以得到有序序列；
  • set中的元素默认按照小于来比较；
  • set中查找某个元素，时间复杂度为：logN；
  • set中的元素不允许修改；
  • set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)来实现；

set的使用

set定义方式

方式1：构造某一类型空容器

set<int> s1; //构造int类型的空容器

方式2：拷贝构造某一set类型的容器

set<int> s2(s1); //拷贝构造int类型s1容器的复制品

方式3： 使用迭代器拷贝构造某一段内容。

string str("abcdef");
set<char> s3(str.begin(), str.end()); //构造string对象某段区间的复制品

方式4： 构造一个某类型的空容器，比较方式指定为大于。

set < int, greater<int>> s4; //构造int类型的空容器，比较方式指定为大于

set各种操作函数

普通成员函数：

成员函数指定功能
insert插入指定元素
erase删除指定元素
find查找指定元素
size获取容器中元素的个数
empty判断容器是否为空
clear清空容器
swap交换两个容器中的数据
count获取容器中指定元素值的元素个数

迭代器成员函数：

成员函数指定功能
begin获取容器中第一个元素的正向迭代器
end获取容器中最后一个元素下一个位置的正向迭代器
rbegin获取容器中最后一个元素的反向迭代器
rend获取容器中第一个元素前一个位置的反向迭代器

使用示例：

#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;

void Test_set1()
{
	int a[] = { 1, 2, 1, 6, 3, 8, 5 };
	//顺序+去重
	set<int> s1(a, a + sizeof(a) / sizeof(a[0]));//1,2,3,5,6,8
	//逆序+去重
	set<int, greater<int>> s2(a, a + sizeof(a) / sizeof(a[0]));//8,6,5,3,2,1

	set<int>::iterator it = s1.begin();
	//迭代器遍历
	while (it != s1.end())
	{
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;
	//范围for
	for (auto e : s1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	//反向迭代器遍历
	set<int>::reverse_iterator rit = s1.rbegin();
	while (rit != s1.rend())
	{
		cout << *rit << " ";
		rit++;
	}
	cout << endl;
	//删除
	//1.直接删除
	s1.erase(3);
	//2.使用find查找删除
	set<int>::iterator pos = s1.find(1);
	if (pos != s1.end())
	{
		s1.erase(1);
	}
	//元素1的个数
	cout << s1.count(2) << endl;//1
	//计算有效元素个数
	cout << s2.size() << endl;//4
	//交换两个set容器
	set<int> s3{ 1,2,3,4,5 };
	s1.swap(s3);
}
int main()
{
	Test_set1();
	return 0;
}

multiset

multiset容器与set容器的底层实现一样，都是平衡搜索树（红黑树），其次，multiset容器和set容器所提供的成员函数的接口都是基本一致的，multiset容器和set容器的唯一区别就是，multiset允许键值冗余，即multiset容器当中存储的元素是可以重复的。

void Test_set2()
{
	int a[] = { 2,2,1,1,1,4,4,5,3,6,6 };
	multiset<int> s(a, a + sizeof(a) / sizeof(a[0]));

	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";//1 1 1 2 2 3 4 4 5 6 6
	}
	cout << endl;
	//1的数量
	cout << s.count(1) << endl;//3
	//删除所有1
	s.erase(1);//2 2 3 4 4 5 6 6

	//查找的是中序遍历的第一个1
	auto pos = s.find(2);
	if (pos != s.end())
	{
		s.erase(pos);
	}
}
int main()
{
	Test_set2();
	return 0;
}

我们要注意的是multiset中find函数查找的是中序遍历的第一个元素，erase函数是将要删除的元素全部删除，count函数是记录此元素的个数。

map

map的介绍

  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))。

方式1： 指定key和value的类型构造一个空容器。

map<int, double> m1; //构造一个key为int类型，value为double类型的空容器

方式2： 拷贝构造某同类型容器的复制品。

map<int, double> m2(m1); //拷贝构造key为int类型，value为double类型的m1容器的复制品

方式3： 使用迭代器拷贝构造某一段内容。

map<int, double> m3(m2.begin(), m2.end()); //使用迭代器拷贝构造m2容器某段区间的复制品

方式4： 指定key和value的类型构造一个空容器，key比较方式指定为大于。

map<int, double, greater<int>> m4; //构造一个key为int类型，value为double类型的空容器，key比较方式指定为大于

map的使用

insert函数

map的插入函数的函数原型如下：

pair<iterator,bool> insert (const value_type& val);

insert函数的参数显示是value_type类型的，实际上value_type就是pair类型的别名：

typedef pair<const Key, T> value_type;
  1. 构建匿名对象进行插入
map<string, string> dict;

dict.insert(pair<string, string>("left", "左边"));
dict.insert(pair<string, string>("right", "右边"));
dict.insert(pair<string, string>("mid", "中间"));
//范围for遍历
for (const auto& e : dict)
{
	cout << e.first << ":" << e.second << endl;
}
cout << endl;
//迭代器遍历
auto it = dict.begin();
while (it != dict.end())
{
	cout << it->first << ":" << it->second << endl;
	it++;
}
  1. 使用nake_pair模板函数进行插入：

在库当中提供以下make_pair函数模板：

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

map<string, string> dict;

dict.insert(make_pair("left", "左边"));
dict.insert(make_pair("right", "右边"));
dict.insert(make_pair("mid", "中间"));
//范围for遍历
for (const auto& e : dict)
{
	cout << e.first << ":" << e.second << endl;
}
cout << endl;
//迭代器遍历
auto it = dict.begin();
while (it != dict.end())
{
	cout << it->first << ":" << it->second << endl;
	it++;
}

insert函数的返回值

insert函数的返回值也是一个pair对象，该pair对象中第一个成员的类型是map的迭代器类型，第二个成员的类型的一个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。

find函数

map的查找函数的函数原型如下：

iterator find (const key_type& k);

map的查找函数是根据所给key值在map当中进行查找，若找到了，则返回对应元素的迭代器，若未找到，则返回容器中最后一个元素下一个位置的正向迭代器。

map<string, string> dict;

dict.insert(make_pair("left", "左边"));
dict.insert(make_pair("right", "右边"));
dict.insert(make_pair("mid", "中间"));

map<string, string>::iterator pos = dict.find("left");
if(pos != dict.end())
{
	cout << pos->second << endl;//左边
}

erase函数

map的删除函数的函数原型如下：

//删除函数1
size_type erase (const key_type& k);
//删除函数2
void erase(iterator position);

我们既可以根据key值删除指定元素，也可以根据迭代器删除指定元素，若是根据key值进行删除，则返回实际删除的元素个数。

map<string, string> dict;

dict.insert(make_pair("left", "左边"));
dict.insert(make_pair("right", "右边"));
dict.insert(make_pair("mid", "中间"));

dict.erase("left");

map<string, string>::iterator pos = dict.find("right");
if (pos != dict.end())
{
	dict.erase("right");
}

[ ]运算符重载

[ ]运算符重载函数原型如下：

mapped_type& operator[] (const key_type& k);

[ ]运算符重载函数的参数就是一个key值，而这个函数的返回值如下：

(*((this->insert(make_pair(k, mapped_type()))).first)).second

实际上[ ]运算符重载实现的逻辑实际上就是以下三个步骤：

  1. 调用insert函数进行键值对插入；
  2. 拿出insert函数获取到的迭代器；
  3. 返回该迭代器位置的元素值value。
V& operator[](const K& key)
{
	//调用insert函数进行键值对插入
	pair<iterator, bool> ret = insert(make_pair(key, V());
	//拿出insert函数获取到的迭代器并返回该迭代器位置的元素值value
	return ret.first->second;
}
  • map中没有这个key，返回value的引用；（查找+修改）
  • map中有这个key，会插入一个pair(key, V()），返回value的引用；（插入+修改）
map<string, string> dict;

dict["left"];
dict["left"] = "左边";
dict["right"] = "右边";
dict["mid"] = "中间";

for (auto& e : dict)
{
	cout << e.first << ":" << e.second << endl;
}

在这里插入图片描述

map的迭代器遍历

map当中迭代器相关函数如下：

成员函数功能
begin获取容器中第一个元素的正向迭代器
end获取容器中最后一个元素下一个位置的正向迭代器
rbegin获取容器中最后一个元素的反向迭代器
rend获取容器中第一个元素前一个位置的反向迭代器
map<string, string> dict;

dict.insert(pair<string, string>("left", "左边"));
dict.insert(pair<string, string>("right", "右边"));
dict.insert(pair<string, string>("mid", "中间"));
//范围for遍历
for (const auto& e : dict)
{
	cout << e.first << ":" << e.second << endl;//left:左边  mid:中间  right:右边
}
cout << endl;
//迭代器遍历
map<string, string>::iterator it = dict.begin();
while (it != dict.end())
{
	cout << it->first << ":" << it->second << endl;//left:左边  mid:中间  right:右边
	it++;
}
cout << endl; 
//反向迭代器遍历
map<string, string>::reverse_iterator rit = dict.rbegin();
while (rit != dict.rend())
{
	cout << rit->first << ":" << rit->second << endl;//right:右边  mid:中间  left:左边
	rit++;
}

map的其他成员函数
除了上述成员函数外，set当中还有如下几个常用的成员函数：

成员函数功能
size获取容器中元素的个数
empty判断容器是否为空
clear清空容器
swap交换两个容器中的数据
count获取容器中指定key值的元素个数

multimap

multimap容器与map容器的底层实现一样，也都是平衡搜索树（红黑树），其次，multimap容器和map容器所提供的成员函数的接口都是基本一致的，multimap容器和map容器的区别与multiset容器和set容器的区别一样，multimap允许键值冗余，即multimap容器当中存储的元素是可以重复的。

multimap<string, string> dict;

dict.insert(make_pair("left", "左边"));
dict.insert(make_pair("right", "右边"));
dict.insert(make_pair("left", "左边"));
dict.insert(make_pair("mid", "中间"));

for (auto& e : dict)
{
	cout << e.first << ":" << e.second << endl;
	//left:左边  left:左边  mid:中间  right:右边
}
cout << endl;

//left出现次数
cout << dict.count("left") << endl;//2

//删除全部left
dict.erase("left");
for (auto& e : dict)
{
	cout << e.first << ":" << e.second << endl;//mid:中间  right:右边
}

由于multimap容器允许键值冗余，因此两个容器中成员函数find和count的意义也有所不同：

成员函数find功能
map对象返回值为键值为key的元素的迭代器
multimap对象返回底层搜索树中序的第一个键值为key的元素的迭代器
成员函数count功能
map对象键值为key的元素存在则返回1，不存在则返回0（find成员函数可代替）
multimap对象返回键值为key的元素个数（find成员函数不可代替）

我们还需要注意的是在multimap中是没有[]运算符重载的，因为multimap允许键值冗余，使用[]就会引发歧义。

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/964025.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

ARM编程模型-状态模式

ARM编程模型-状态模式

ARM的两种工作状态 大部分的ARM处理器都实现了两种指令集&#xff0c;32位ARM指令集和16位Thumb指令集&#xff0c;看生成的机器码是32位的还是16位的 ARM v6引入了新的指令集Thumb-2,能够提供32位和16位的混合指令&#xff0c;在增强了灵活性的同时保持了代码的高密度。 ARM的…
阅读更多...
Linux基础学习2

Linux基础学习2

Linux基础学习2 popen函数 popen函数 https://blog.csdn.net/yzy1103203312/article/details/78483566 https://blog.csdn.net/xy1413_/article/details/127135608 典型用法&#xff1a; FILE * fp popen("ifconfig eth0", "r"); if (!fp) { fprintf…
阅读更多...
再谈IOS开发环境配置（2023-09-01 新）

再谈IOS开发环境配置（2023-09-01 新）

关于IOS的开发&#xff0c;需要配置证书、密钥、管理标识符、功能配置等等&#xff0c;很是繁杂&#xff0c;以前也配置过&#xff0c;这次因为重新购买了新的M1笔记本&#xff0c;准备重新配置下&#xff0c;顺便记录&#xff0c;以便查询。 如果要开发IOS&#xff0c;首先需要…
阅读更多...
2023高教社杯数学建模思路 - 案例：ID3-决策树分类算法

2023高教社杯数学建模思路 - 案例：ID3-决策树分类算法

文章目录 0 赛题思路1 算法介绍2 FP树表示法3 构建FP树4 实现代码 建模资料 0 赛题思路 &#xff08;赛题出来以后第一时间在CSDN分享&#xff09; https://blog.csdn.net/dc_sinor?typeblog 1 算法介绍 FP-Tree算法全称是FrequentPattern Tree算法&#xff0c;就是频繁模…
阅读更多...
JVM学习(一)--程序计数器

JVM学习(一)--程序计数器

作用&#xff1a;记住下一个jvm指令的执行地址 每一行java源代码&#xff0c;会被编译为多行jvm指令&#xff0c;上文所说的执行地址就是这里的0,3,4等 &#xff0c;由于执行访问特别频繁&#xff0c;程序计数器的底层是有寄存器来实现的 特点&#xff1a; 线程私有&#xff…
阅读更多...
爬虫进阶-反爬破解5（selenium的优势和点击操作+chrome的远程调试能力+通过Chrome隔离实现一台电脑登陆多个账号）

爬虫进阶-反爬破解5（selenium的优势和点击操作+chrome的远程调试能力+通过Chrome隔离实现一台电脑登陆多个账号）

目录 一、selenium的优势和点击操作 二、chrome的远程调试能力 三、通过Chrome隔离实现一台电脑登陆多个账号 一、selenium的优势和点击操作 1.环境搭建 工具&#xff1a;Chrome浏览器chromedriverselenium win用户&#xff1a;chromedriver.exe放在python.exe旁边 MacO…
阅读更多...
这段代码这么写有什么问题

这段代码这么写有什么问题

这段代码这么写有什么问题? List<String> baseRelList1 new ArrayList<>();epmPersonList.forEach(Obj ->{interviewBacklogMessageList.forEach(t ->{if (!Obj.equals(t.getPsnNum())){baseRelList1.add(Obj);}});});这段代码存在一个问题&#xff0c;即…
阅读更多...
transformer源码

transformer源码

1.传统RNN网络 每一层都需要上一层执行完才能执行 1.1 自注意力 在一句话中找到it_指代的是什么&#xff0c;它的上下文语境是什么&#xff1f; self-attetion计算 1.2 multi-header机制 1.3 堆叠多层self-attention&#xff0c;相当于再一次卷积 1.4 位置信息编码 1.5 残…
阅读更多...
unity 场景烘焙问题之模型UV有重叠

unity 场景烘焙问题之模型UV有重叠

问题现象&#xff1a;模型烘焙出来后&#xff0c;呈现黑色或布满脏斑&#xff0c;有可能是没有展UV&#xff0c;也有可能是UV重叠了 并且也会出现警告提示&#xff0c;如下图&#xff1a; 如果我们勾选了如下图,还在提示我们勾选&#xff0c;那可能就是 UV重叠了 解决方案 UV…
阅读更多...
C++：输出系统时间（及报错处理）

C++：输出系统时间（及报错处理）

#include <iostream> #include <ctime>using namespace std;int main() {// 基于当前系统的当前日期/时间time_t now time(0);cout << "1970 到目前经过秒数:" << now << endl;tm* ltm localtime(&now);// 输出 tm 结构的各个组…
阅读更多...
【微服务】一张图搞懂微服务架构设计

【微服务】一张图搞懂微服务架构设计

一张图搞懂微服务架构设计 1.前言2.流量入口 Nginx3.网关4.业务组件5.服务注册中心6.缓存和分布式锁7.数据持久层8.结构型数据存储9.消息中间件10.日志收集11.任务调度中心12.分布式对象存储 1.前言 当前&#xff0c;微服务架构在很多公司都已经落地实施了&#xff0c;下面用一…
阅读更多...
气象科普丨气象站的分类与应用

气象科普丨气象站的分类与应用

气象站是一种用于收集、分析和处理气象数据的设备。根据不同的应用场景和监测需求&#xff0c;气象站可以分为以下几类&#xff1a; 一、农业气象站 农业气象站是专门为农业生产服务的气象站&#xff0c;主要监测土壤温度、土壤湿度等参数&#xff0c;为农业生产提供科学依据…
阅读更多...
高效率、高质量的DMG映像制作：DMG Canvas for mac，助你轻松实现

高效率、高质量的DMG映像制作：DMG Canvas for mac，助你轻松实现

如果你是一位开发者或企业用户&#xff0c;你一定知道DMG磁盘映像文件在分发应用程序或文件时的重要性。DMG磁盘映像文件可以让用户轻松地创建磁盘映像&#xff0c;并将其挂载到Mac电脑上&#xff0c;从而方便地安装或使用应用程序或文件。 然而&#xff0c;传统的DMG磁盘映像…
阅读更多...
数学之美 — 1

数学之美 — 1

为什么你会想和他人共享那些美丽的事物呢&#xff1f;因为这会让他&#xff08;她&#xff09;感到愉悦&#xff0c;也能让你在分享的过程中重新欣赏一次事物的美。 ——David Blackwell 1、感官之美&#xff0c;对于那些有规律的事物&#xff0c;你可以利用自己的视觉、触觉、…
阅读更多...
CodeBlocks20.03配置wxWidgets

CodeBlocks20.03配置wxWidgets

背景 - 现在是2023年 1. 很多年前&#xff0c;下载使用CodeBlocks就发现里面有自带的wxWidgets Project的项目&#xff0c;然而一路Next下去出来的程序根本就不能运行&#xff0c;心有不甘&#xff1b; 2. 前几年&#xff0c;用python做小工具的时候&#xff0c;界面用的wxPy…
阅读更多...
AutoSAR CP 飞阅TIME

AutoSAR CP 飞阅TIME

目录 什么是autosar autosar 做了什么 Foundation、CP、AP CLASSIC PLATFORM &#xff08;CP&#xff09; ADAPTIVE PLATFORM 基于autosar 开发 SWC Port Runnables RTE BSW MCAL CDD I/O Hardware Abstraction Communication Hardware Abstraction Memory Har…
阅读更多...
Navicat介绍及下载安装教程

Navicat介绍及下载安装教程

Navicat是一个广泛使用的数据库管理工具&#xff0c;可用于管理多种数据库系统&#xff0c;如MySQL、MariaDB、Oracle等。它提供了丰富的功能&#xff0c;使得管理数据库变得更加容易和高效。安装Navicat十分简单&#xff0c;只需下载安装包并按照向导进行操作即可。在安装完成…
阅读更多...
SQL 语句学习总结：

SQL 语句学习总结：

1. 四范式&&范式好处&#xff1a; 数据库范式是数据表设计的规范&#xff0c;在范式规范下&#xff0c;数据库里每个表存储的重复数据降到最少&#xff08;这有助于数据的一致性维护&#xff09;&#xff0c;同时在数据库范式下&#xff0c;表和表之间不再有很强的数据…
阅读更多...
C语言——多文件编程

C语言——多文件编程

多文件编程 把函数声明放在头文件xxx.h中&#xff0c;在主函数中包含相应头文件在头文件对应的xxx.c中实现xxx.h声明的函数 防止头文件重复包含 当一个项目比较大时&#xff0c;往往都是分文件&#xff0c;这时候有可能不小心把同一个头文件 include 多次&#xff0c;或者头…
阅读更多...
Python 潮流周刊#18：Flask、Streamlit、Polars 的学习教程

Python 潮流周刊#18：Flask、Streamlit、Polars 的学习教程

你好&#xff0c;我是猫哥。这里每周分享优质的 Python、AI 及通用技术内容&#xff0c;大部分为英文。标题取自其中三则分享&#xff0c;不代表全部内容都是该主题&#xff0c;特此声明。 本周刊由 Python猫 出品&#xff0c;精心筛选国内外的 250 信息源&#xff0c;为你挑选…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023