关联容器(字典)map

C++自学精简教程 目录(必读)

map 在c++中翻译为映射。

map 是STL（标准模板库）的一个关联容器（字典）。

是有序键（key）值（value）对容器。

map的键（key）是索引，不能重复，一个键（key）对应着一个值（value）；

value为关键字的值，可以重复。不同的学生学号不同，但是体重相同一样。

map中的元素会自动排序（默认按照升序排序），并且增删改查整体上都很快。

• 使用map必须包含头文件：

#include<map>

map的定义与初始化

格式为

map<keyType，valueType> myMap;

其中, keyType为键的类型（这种类型要求能够比较大小）。

其中，valuetype 为值的类型（没什么要求）。

示例

定义一个key和value的类型都是整数的map，存放学生的学号和成绩：

map<int, int> student_score{
        //学号不可以有重复
        //学号可以不按顺序创建
        //学号在创建完成之后会在内部自动排好顺序
        //学号排序按照大小顺序，int类型的数据就按数值大小排序
        {003, 90},
        {004, 88},
        {001, 88},//分数可以有相同的分数
        {002, 78},
    };

可以看出初始化map的时候，key并不是按照顺序创建的，但是创建完成以后在内存中的map（如上图）是排好顺序的。

map的元素与遍历

map的元素是一个key和一个value共同构成的组合体，这个组合体是一个pair<int,int> 类型。

pair<int, int> 类型有两个成员：first，second。

下面的例子先通过for循环遍历map，再用first和second访问元素的key和value。

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

//本利中map的元素类型
/*
struct pair
{
    int first;
    int second;
};
*/

int main(int argc, char** argv)
{
    map<int, int> student_score{
        //学号不可以有重复
        //学号可以不按顺序创建
        //学号在创建完成之后会在内部自动排好顺序
        //学号排序按照大小顺序，int类型的数据就按数值大小排序
        {003, 90},
        {004, 88},
        {001, 88},//分数可以有相同的分数
        {002, 78},
    };
    //item变量来迭代student_score 的每一个元素
    for (auto item : student_score)
    {
        //item是一个pair<int, int>类型
        cout << "id=" << item.first << " " << " score=" << item.second << endl;
    }

    return 0;
}

可见，输出的时候元素会按照顺序输出。

访问元素

下面的例子中，我们实现一个大学的简称和全称对应关系的map。

key类型为string，value类型也为string：

map<string, string> universities;

通过下标访问元素

下面的下标访问会得到这个key对应的值value（值是一个变量）

universities["MIT"];

通过范围 for 循环访问元素

下面的item会遍历到map的每一个元素。

for(auto& item : universities);

可以通过item.first 访问键，item.second 访问值。

插入元素

使用下标操作符插入元素

universities["MIT"] = "麻省理工学院 Massachussets  Institute of Technology";

上面的代码看起来是给元素赋值，实际上如果这个元素不存在，则会先创建这个元素（键值对）。所以，下标操作非常方便。

但是，也可能会误加元素到map里。

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    map<string, string> universities;
    /*下面的代码完成了元素创建的工作，因为map中还没有这个元素
    */
    universities["MIT"] = "麻省理工学院 Massachussets  Institute of Technology";
    cout <<"size="<< universities.size() << endl;//可见元素数量是1了
    cout << universities["MIT"] << endl;//可以取出这个key为“MIT”的元素的value并输出

    return 0;
}

输出：

使用insert成员函数插入元素

universities.insert({"MIT", "麻省理工学院 Massachussets  Institute of Technology"});

效果和使用中括号版本相同：

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    map<string, string> universities;
    /*下面的代码，使用insert成员函数插入一个键值对
    */
    universities.insert({ "MIT", "麻省理工学院 Massachussets  Institute of Technology" });
    cout <<"size="<< universities.size() << endl;
    cout << universities["MIT"] << endl;

    return 0;
}

完整的例子

看下面的例子就明白了：

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;

//本利中map的元素类型
/*
struct pair
{
    string first;
    string second;
};
*/

int main(int argc, char** argv)
{
    //初始化map
    //map会自动对插入的元素按照key大小进行排序
    //这里key是string类型，所以使用string的小于号来排序
        //string的小于号比较大小按照ASCII码的字母表排序
    map<string, string> universities{
        {"MIT", "麻省理工学院 Massachussets  Institute of Technology"},
        {"UCB", "加州大学伯克利分校 University of  California - Berkeley"},
        {"CMU", "卡内基梅隆大学 Carnegie Mellon  University"},
        {"CC", "哥伦比亚大学 Columbia University  /Community College"},
        {"CU", "康奈尔大学 Cornell University"},
        {"UNC", "北卡罗来纳大学 University of North  Carolina - Chapel Hill"},
        {"UWM", "威斯康辛大学麦迪逊分校 University of  Wisconsin - Madison"},
        {"GWU", "乔治华盛顿大学 George Washington  University"},
        {"JHU", "约翰霍普金斯大学 Johns Hopkins  University"},
        {"MSU", "密歇根州立大学 Michigan State  University"},
    };

    //运行时根据业务需要，插入一条记录
    universities["Penn"] = "宾夕法尼亚大学 University of  Pennsylvania";

    //按照字母表顺序输出所有大学
    cout << "All " << universities.size() << " universities:" << endl;
    for (auto& item : universities)
    {
        cout<<"key=" << item.first << " , value= " << item.second << endl;
    }

    return 0;
}

程序输出

可以看出：

• map的每一个元素包括两部分key和value；
• key在插入后就不再可以改变，可以被删除（同时对应的value一起被删除）；
• key对应的value可以被访问和读写；
• map使用中括号[]操作符来获取key对应的value；
• map的元素在插入的过程中会自动排序（使用小于号<对元素按照key排序）。

更全面的介绍参考：map - C++ Reference

multimap

标准库同时还提供了key可以重复的关联容器multimap，参考：

multimap::erase - C++ Reference