246-C++STL(关联容器)

关联容器

关联容器：
1、各个容器底层的数据结构 O(1) /O(log2n)

2、常用增删查方法
增加： insert(val)
遍历： iterator自己搜索， 调用find成员方法
删除： erase(key) erase(it)

1、无序关联容器

无序关联容器 =>底层实现是 链式哈希表 增删查的时间复杂度O(1)
set：集合，存储 key
map：映射表，存储 [key,value]键值对

unordered_set 无序的单重集合
unordered_multiset无序的 多重集合
unordered_map 无序的 单重映射表
unordered_multimap 无序的 多重映射表

单重就是不允许key重复，多重就是允许key重复

2、有序关联容器

有序关联容器 => 底层是 红黑树 增删查O(log2n)， 2是底数(树的层数，树的高度)
set
multiset
map
multimap

3、无序关联容器set的使用方式

unordered_set

	unordered_set<int> set1;//不会存储key值重复的元素
	for (int i = 0; i < 50; ++i)
	{
		set1.insert(rand()%20+1);//只需要给出值就可以了 
		//vector/deque/list  insert(it, val)
	}

	cout << set1.size() << endl;//返回容器的元素的个数 
	cout << set1.count(15) << endl;//返回key为15的元素的个数 

关联容器插入的时候（哈希表插入由哈希函数决定，红黑树是有自己的插入方法 ）不用传位置参数(迭代器)，只需要给出元素的值就可以了。

我们看到输出的结果：

• 元素的个数是18，说明插入的时候有很多元素的值是重复的相等的；
• 15这个元素出现了1次。这就是单重集合，插入时不允许key值重复。

unordered_multiset

我们换成多重集合unordered_multiset来看看：

	unordered_multiset<int> set1;//不会存储key值重复的元素
	for (int i = 0; i < 50; ++i)
	{
		set1.insert(rand()%20+1);//只需要给出值就可以了 
		//vector/deque/list  insert(it, val)
	}

	cout << set1.size() << endl;//返回容器的元素的个数 
	cout << set1.count(15) << endl;//返回key为15的元素的个数 

多重集合，允许key值重复，插入几个元素，它就存储几个。

遍历：

	auto it1 = set1.begin();
	for (; it1 != set1.end(); ++it1)
	{
		cout << *it1 << " ";
	}
	cout << endl;

删除操作：

erase可以接收key值或者迭代器

	//删除一次
	set1.erase(20);//按key值删除元素
   
   //连续删除
	for (it1 = set1.begin(); it1 != set1.end(); )//迭代器遍历
	{
		if (*it1 == 30)
		{
			it1 = set1.erase(it1);//调用erase，it1迭代器就失效了
		}
		else
		{
			++it1;//没有删除，要往下再走1步
		}
	}

find方法：

	it1 = set1.find(20); 
	//存在的话返回指向这个元素的迭代器，不存在的话返回末尾迭代器
	if (it1 != set1.end())
	{
		set1.erase(it1);//找到了，删除掉
	}

	for (int v : set1)//遍历
	{
		cout << v << " ";
	}
	cout << endl;

4、无序关联容器map的使用方式

map存储的是[key, value]键值对
map存储的是pair对象

struct pair
{
	first; = > 表示的是key
	second; = > 表示的是value
}

unordered_map

unordered_map使用代码：

unordered_map<int, string> map1;
map1.insert(make_pair(1000, "张三"));
map1.insert({ 1010, "李四" });//map表增加元素
map1.insert({ 1020, "王五" });
map1.insert({ 1030, "王凯" });
map1.erase(1020); //{1020, "王五" }删除了

cout << map1.size() << endl;//键值对的个数

auto it1 = map1.find(1030);
if (it1 != map1.end())
{
	//it1 -> 打包成pair对象
	cout << "key:" << it1->first << " value:" << it1->second << endl;
}

单重映射表不允许键重复！

unordered_multimap

多重映射表允许键重复

map的operator[]的功能：

1、查询的功能
2、如果key不存在，它会插入一对数据[key, string()]（如果key不存在，它会把key，然后默认构造一个实例对象，组成键值对插入。）

V& operator[](const K& key)
{
	insert({ key, V() });
}

键值对变成4对了！

map1[2000];//插入功能，key:2000 value:""
map1[2000] = "刘硕";//插入功能，map1.insert({2000, "刘硕"});
map1[1000] = "张三2";//修改功能 

5、有序关联容器的使用方式

底层是红黑树。

set<int> set1;
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
	set1.insert(rand() % 20 + 1);
}

for (int v : set1)
{
	cout << v << " ";
}
cout << endl;

因为set是单重有序集合，所以默认按升序打印出来（就是通过中序遍历把红黑树访问了1遍），而且插入的key值不能重复。

---

set如果是存放自定义的类型：

需要提供 " < "运算符重载函数

按照key值从小到大排序的。

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

class Student
{
public:
	Student(int id, string name)
		:_id(id), _name(name) {}
	bool operator<(const Student& stu)const
	{
		return _id < stu._id;
	}
private:
	int _id;
	string _name;
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Student& stu);
};
ostream& operator<<(ostream& out, const Student& stu)
{
	out << "id:" << stu._id << " name:" << stu._name << endl;
	return out;
}
int main()
{
	set<Student> set1;

	set1.insert(Student(1020, "李广"));
	set1.insert(Student(1000, "张雯"));

	for (auto it = set1.begin();
		it != set1.end(); ++it)
	{
		cout << *it << endl;
	}

	return 0;
}

map如果是存放自定义的类型：

map表需要Student提供默认构造函数，Student(int id = 0, string name = “”)，为什么提供？

• 因为：stuMap[2000]-----》如果key不存在，就会构建 [2000, V()]键值对插入map表中 ，需要默认参数！

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

class Student
{
public:
	Student(int id = 0, string name = "")
		:_id(id), _name(name) {}
private:
	int _id;
	string _name;
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Student& stu);
};
ostream& operator<<(ostream& out, const Student& stu)
{
	out << "id:" << stu._id << " name:" << stu._name << endl;
	return out;
}
int main()
{
	map<int, Student> stuMap;	//map表需要Student提供默认构造函数，Student(int id = 0, string name = "")
	stuMap.insert({ 1000, Student(1000, "张雯") });
	stuMap.insert({ 1020, Student(1020, "李广") });
	stuMap.insert({ 1030, Student(1030, "高洋") });

	//删除的方法：stuMap.erase(it)  stuMap.erase(1020)  
	//查询的方法：cout << stuMap[1020] << endl;   stuMap.find(key)
	//stuMap[2000]-----》如果key不存在，就会构建 [2000, V()]键值对插入map表中 
	//这里的key是整数，编译器知道如何给这个key进行排序 
	auto it = stuMap.begin();
	for (; it != stuMap.end(); ++it)
	{
		cout << "key:" << it->first << " value:" << it->second << endl;
	}
	cout << endl;

	return 0;
}