C++核心编程:P16->STL----常用容器(下)

本文详细介绍了C++ STL中的几种重要容器,包括stack、queue、list、set、multiset、map和multimap。针对每种容器,讲解了其基本概念、构造函数、赋值操作、大小操作、插入和删除、数据存取以及排序等功能,并通过实例演示了各种操作的使用。此外,还探讨了set和multiset、map和multimap之间的区别,以及如何自定义排序规则。

本系列文章为黑马程序员C++教程学习笔记,前面的系列文章链接如下
C++核心编程:P1->程序的内存模型
C++核心编程:P2->引用
C++核心编程:P3->函数提高
C++核心编程:P4->类和对象----封装
C++核心编程:P5->类和对象----对象的初始化和清理
C++核心编程:P6->类和对象----C++对象模型和this指针
C++核心编程:P7->类和对象----友元
C++核心编程:P8->类和对象----运算符重载
C++核心编程:P9->类和对象----继承
C++核心编程:P10->类和对象----多态
C++核心编程:P11->文件操作
C++核心编程:P12->模板----函数模板
C++核心编程:P13->模板----类模板
C++核心编程:P14->STL----STL初识
C++核心编程:P15->STL----常用容器(上)


一、stack容器

1.1 stack基本概念

概念: stack是一种先进后出(First In Last Out, FILO)的数据结构,它只有一个出口。
在这里插入图片描述
栈中只有顶端的元素才可以被外界使用,因此栈不允许有遍历行为。
栈中进入数据称为 ---- 入栈 push
栈中弹出数据称为 ---- 出栈 pop
生活中的栈: 地铁(先进去坐到位置的人最后才能出来)、弹匣(先进去的子弹最后弹出来)


1.2 stack常用接口

功能描述: 栈容器常用的对外接口
构造函数:
stack<T> stk; //stack采用模板类实现, stack对象的默认构造形式
stack(const stack &stk); //拷贝构造函数
赋值操作: stack& operator=(const stack &stk); //重载等号操作符
数据存取:
push(elem); //向栈顶添加元素
pop(); //从栈顶移除第一个元素
top(); //返回栈顶元素
大小操作:
empty(); //判断堆栈是否为空
size(); //返回栈的大小


案例: 测试所有的接口

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

void test01()
{
	stack<int> s;
	s.push(10);
	s.push(20);
	s.push(30);
	s.push(40);

	cout << "栈的大小为:" << s.size() << endl;
	while (!s.empty())
	{
		cout << "栈顶元素为:" << s.top() << endl;
		s.pop();
	}
	cout << "栈的大小为:" << s.size() << endl;
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


二、queue容器

2.1 queue基本概念

概念:Queue是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构,它有两个出口
在这里插入图片描述
队列容器允许从一端新增元素,从另一端移除元素。
队列中只有队头和队尾才可以被外界使用,因此队列不允许有遍历行为。
队列中进数据称为 ---- 入队 push
队列中出数据称为 ---- 出队 pop
生活中的队列:
在这里插入图片描述


2.2 queue常用接口

功能描述: 栈容器常用的对外接口
构造函数:
queue<T> que; //queue采用模板类实现,queue对象的默认构造形式
queue(const queue &que); //拷贝构造函数
赋值操作: queue& operator=(const queue &que); //重载等号操作符
数据存取:
push(elem); //往队尾添加元素
pop(); //从队头移除第一个元素
back(); //返回最后一个元素
front(); //返回第一个元素
大小操作:
empty(); //判断堆栈是否为空
size(); //返回栈的大小


案例: 测试queue常用的接口。

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

class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

void test01()
{
	queue<Person> q;
	Person p1("唐僧", 30);
	Person p2("孙悟空", 1000);
	Person p3("猪八戒", 900);
	Person p4("沙僧", 800);

	q.push(p1);
	q.push(p2);
	q.push(p3);
	q.push(p4);
	cout << "队列大小为:" << q.size() << endl;

	while (!q.empty())
	{
		cout << "队头元素 --- 姓名: " << q.front().m_Name << " 年龄: " << q.front().m_Age << endl;
		cout << "队尾元素 --- 姓名: " << q.back().m_Name << " 年龄: " << q.back().m_Age << endl;
		q.pop();
	}

	cout << "队列大小为: " << q.size() << endl;
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


三、list容器

3.1 list基本概念

功能: 将数据进行链式存储
链表(list): 是一种物理存储单元上非连续的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的。
链表的组成: 链表由一系列结点组成
结点的组成: 一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域
STL的链表: STL中的链表是一个双向循环链表。由于链表的存储方式并不是连续的内存空间,因此链表list中的迭代器只支持前移和后移,属于双向迭代器
在这里插入图片描述
list的优点:
采用动态存储分配,不会造成内存浪费和溢出。
链表执行插入和删除操作十分方便,修改指针即可,不需要移动大量元素。
list的缺点: 链表灵活,但是空间(指针域)和时间(遍历)额外耗费较大。
性质: list有一个重要的性质,插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效,这在vector是不成立的。
总结: STL中list和vector是两个最常被使用的容器,各有优缺点。


3.2 list构造函数

功能描述: 创建list容器
函数原型:
list<T> lst; //list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式:
list(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
list(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
list(const list &lst); //拷贝构造函数。


案例: 测试list的几种构造函数。

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

void printList(const list<int>& L)
{
	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
//默认构造函数
	list<int> L1;
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);
	printList(L1);

	//区间构造
	list<int> L2(L1.begin(), L1.end());
	printList(L2);
	
	//拷贝构造
	list<int> L3(L1);
	printList(L3);

	//数值构造
	list<int> L4(10, 100);
	printList(L4);
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


3.3 list赋值和交换

功能描述: 给list容器进行赋值,以及交换list容器
函数原型:
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
list& operator=(const list &lst); //重载等号操作符
swap(lst); //将lst与本身的元素互换。


案例: 测试list赋值和交换操作

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

void printList(const list<int>& L)
{
	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	list<int> L1;
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);
	printList(L1);

	list<int> L2;
	L2 = L1; //operator= 赋值
	printList(L2);

	list<int> L3;
	L3.assign(L2.begin(), L2.end());
	printList(L3);

	list<int> L4;
	L4.assign(10, 100);
	printList(L4);

}

void test02()
{
	list<int> L1;
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);
	list<int> L2;
	L2.assign(10, 100);
	cout << "交换前:" << endl;
	printList(L1);
	printList(L2);

	L1.swap(L2);
	cout << "交换后:" << endl;
	printList(L1);
	printList(L2);
}

int main()
{
	test01();
	test02();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


3.4 list大小操作

功能描述: 对list容器的大小进行操作
函数原型:
size(); //返回容器中元素的个数
empty(); //判断容器是否为空
resize(num); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置。如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置。如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。


案例: 测试list大小相关的操作。

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

void printList(const list<int>& L)
{
	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	list<int> L1;
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);
	printList(L1);

	if (L1.empty())
	{
		cout << "L1为空" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "L1不为空" << endl;
		cout << "L1元素个数为: " << L1.size() << endl;
	}

	L1.resize(10, 10000);
	printList(L1);

	L1.resize(2);
	printList(L1);
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


3.5 list插入和删除

功能描述: 对list容器进行数据的插入和删除
函数原型:
push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
pop_back();//删除容器中最后一个元素
push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
pop_front();//从容器开头移除第一个元素
insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝,返回新数据的位置。
insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据,无返回值。
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值。
clear();//移除容器的所有数据
erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据的位置。
erase(pos);//删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置。
remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。


案例: 测试list插入和删除操作。

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

void printList(const list<int>& L)
{
	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	list<int> L1;
	//尾插
	//10 20 30
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	//头插
	//300 200 100 10 20 30
	L1.push_front(100);
	L1.push_front(200);
	L1.push_front(300);
	printList(L1);

	//尾删
	//300 200 100 10 20
	L1.pop_back();
	printList(L1);
	//头删
	//200 100 10 20
	L1.pop_front();
	printList(L1);

	//insert插入
	//200 1000 100 10 20
	list<int>::iterator it = L1.begin();
	L1.insert(++it, 1000);
	printList(L1);

	//erase删除
	//200 100 10 20
	it = L1.begin();
	L1.erase(++it);
	printList(L1);
	
	//移除
	L1.push_back(10000);
	L1.push_back(10000);
	L1.push_back(10000);
	L1.push_back(10000);
    //200 100 10 20 10000 10000 10000 10000
	printList(L1);
	L1.remove(10000);
	//200 100 10 20
	printList(L1);

	//情况
	//空了
	L1.clear();
	printList(L1);
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


3.6 list数据存取

功能描述: 对list容器中数据进行存取
函数原型:
front(); //返回第一个元素。
back(); //返回最后一个元素。
注意:
①list容器中不可以通过[]或者at方式访问数据。这是因为list是链表,不是用连续线性空间存储数据,迭代器也是不支持随机访问的。
②返回第一个元素 ---- front
③返回最后一个元素 ---- back


案例: 测试list数据存取的功能。

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

void test01()
{
	list<int> L1;
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	cout << "第一个元素为:" << L1.front() << endl;
	cout << "最后一个元素为:" << L1.back() << endl;

	//验证迭代器是不支持随机访问的
	list<int>::iterator it = L1.begin();
	//不可以跳跃访问,即使是+1,只能用++和--
	//it = it + 1
	it++;
	it--;
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


3.7 list反转和排序

功能描述: 将容器中的元素反转,以及将容器中的数据进行排序
函数原型:
reverse(); //反转链表
sort(); //链表排序


案例: 测试list反转和排序功能。

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

//降序,仿函数
bool myCompare(int v1, int v2)
{
	return v1 > v2;
}

void printList(const list<int>& L)
{
	for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	list<int> L1;
	L1.push_back(10);
	L1.push_back(20);
	L1.push_back(30);
	L1.push_back(40);

	cout << "反转前:" << endl;
	printList(L1);

	cout << "反转后:" << endl;
	L1.reverse();
	printList(L1);

	cout << "排序前:" << endl;
	list<int> L2;
	L2.push_back(20);
	L2.push_back(10);
	L2.push_back(50);
	L2.push_back(40);
	L2.push_back(30);
	printList(L2);
	cout << "升序排序后:" << endl;
	//所有不支持随机访问迭代器的容器,不支持标准算法,所以不能用全局的sort。但是内部会提供一些函数。
	//不能用sort(L2.begin(), L2.end());
	L2.sort(); //默认升序
	printList(L2);
	cout << "降序排序后:" << endl;
	L2.sort(myCompare); //默认升序
	printList(L2);
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


3.8 排序案例

案例描述: 将Person自定义数据类型进行排序,Person中属性有姓名、年龄、身高
排序规则: 按照年龄进行升序,如果年龄相同按照身高进行降序


整体代码如下。

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

class Person
{
public:
	Person(string name, int age, int height)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
		this->m_Height = height;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
	int m_Height;
};

bool myCompare(Person &p1, Person &p2)
{
	//年龄相同,按身高降序
	if (p1.m_Age == p2.m_Age)
	{
		return p1.m_Height < p2.m_Height;
	}
	else	//按照年龄升序
	{
		return p1.m_Age < p2.m_Age;
	}

}

void test01()
{
	list<Person> L;
	Person p1("刘备", 35, 175);
	Person p2("曹操", 45, 180);
	Person p3("孙权", 40, 170);
	Person p4("赵云", 25, 190);
	Person p5("张飞", 35, 160);
	Person p6("关羽", 35, 200);

	L.push_back(p1);
	L.push_back(p2);
	L.push_back(p3);
	L.push_back(p4);
	L.push_back(p5);
	L.push_back(p6);

	for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << "姓名: " << (*it).m_Name << " 年龄: " << (*it).m_Age << " 身高: " << (*it).m_Height << endl;
	}
	//排序
	cout << "-----------------------" << endl;
	cout << "排序后: " << endl;

	L.sort(myCompare);
	for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
		cout << "姓名: " << (*it).m_Name << " 年龄: " << (*it).m_Age << " 身高: " << (*it).m_Height << endl;
	}
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述
总结:

对于自定义数据类型,必须要指定排序规则,否则编译器不知道如何进行排序。
高级排序只是在排序规则上再进行一次逻辑规则制定,并不复杂。


四、set/multiset容器

4.1 set构造和赋值

基本概念

简介: 所有元素都会在插入时自动被排序
本质: set/multiset属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现。
set和multiset区别
set不允许容器中有重复的元素
multiset允许容器中有重复的元素

构造函数

功能描述: 创建set容器以及赋值
构造:
set<T> st; //默认构造函数:
set(const set &st); //拷贝构造函数
赋值:set& operator=(const set &st); //重载等号操作符


案例: 测试set的几种构造函数。

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

void printSet(const set<int> &s)
{
	for (set<int>::const_iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void func01()
{
	set<int> s1;
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);
	s1.insert(40); //不会插入重复值
	printSet(s1);

	set<int> s2(s1);
	printSet(s2);

	set<int> s3 = s2;
	printSet(s3);
}

int main()
{
	func01();
	system("pause");
	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


4.2 set大小和交换

功能描述: 统计set容器大小以及交换set容器,不允许resize。
函数原型:
size(); //返回容器中元素的数目
empty(); //判断容器是否为空
swap(st); //交换两个集合容器


案例: 测试set大小和交换功能。

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

void printSet(const set<int> &s)
{
	for (set<int>::const_iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void func01()
{
	set<int> s1;
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(40);
	if (!s1.empty())
	{
		cout << "不为空,大小为:" << s1.size() << endl;
	}
	else
	{
		cout << "为空" << endl;
	}

	set<int> s2;
	s2.insert(100);
	s2.insert(200);
	s2.insert(300);
	s2.insert(400);

	cout << "交换前:" << endl;
	printSet(s1);
	printSet(s2);

	cout << "交换后:" << endl;
	s1.swap(s2);
	printSet(s1);
	printSet(s2);
}

int main()
{
	func01();
	system("pause");
	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


4.3 set插入和删除

功能描述: set容器进行插入数据和删除数据
函数原型:
insert(elem); //在容器中插入元素。
clear(); //清除所有元素
erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素,返回下一个元素的迭代器。
erase(beg, end); //删除区间[beg,end)的所有元素 ,返回下一个元素的迭代器。
erase(elem); //删除容器中值为elem的元素。


案例: 测试set插入和删除功能。

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

void printSet(set<int> & s)
{
	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//插入和删除
void test01()
{
	set<int> s1;
	//插入
	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);
	printSet(s1);

	//删除
	s1.erase(s1.begin());
	printSet(s1);

	s1.erase(30);
	printSet(s1);

	//清空
	//s1.erase(s1.begin(), s1.end());
	s1.clear();
	printSet(s1);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


4.4 set查找和统计

功能描述: 对set容器进行查找数据以及统计数据。
函数原型:
find(key); //查找key是否存在,若存在,返回该键的元素的迭代器;若不存在,返回set.end();
count(key); //统计key的元素个数,对于set容器,结果不是0就是1。

<br。

案例: 测试set查找和统计功能。

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

//查找和统计
void test01()
{
	set<int> s1;
	//插入
	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);

	//查找
	set<int>::iterator pos = s1.find(30);

	if (pos != s1.end())
	{
		cout << "找到了元素 : " << *pos << endl;
	}
	else
	{
		cout << "未找到元素" << endl;
	}

	//统计
	int num = s1.count(30);
	cout << "num = " << num << endl;
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


4.5 set和multiset区别

学习目标: 掌握set和multiset的区别
区别:
①set不可以插入重复数据,而multiset可以
②set插入数据的同时会返回插入结果,表示插入是否成功
③multiset不会检测数据,因此可以插入重复数据


首先看看set容器插入操作的定义。可以看到返回的是一个_Pairib类型的数据。
在这里插入图片描述
接着我们去看_Pairib的定义,可以看到就是一个队组,里面包含两个元素。第一个是迭代器,返回插入元素的位置。第二个是bool类型的变量,代表插入是否成功。
在这里插入图片描述


案例: 测试set连续插入两次相同的值。

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

//set和multiset区别
void test01()
{
	set<int> s;
	pair<set<int>::iterator, bool>  ret = s.insert(10);
	if (ret.second) {
		cout << "第一次插入成功!" << endl;
	}
	else {
		cout << "第一次插入失败!" << endl;
	}

	ret = s.insert(10);
	if (ret.second) {
		cout << "第二次插入成功!" << endl;
	}
	else {
		cout << "第二次插入失败!" << endl;
	}
}

int main() {
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,可以看出插入失败。
在这里插入图片描述


我们再来看看multiset的插入操作的定义,可以看出返回的是插入数据的位置。
在这里插入图片描述

案例: 测试multiset连续插入两次相同的值。

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

//set和multiset区别
void test01()
{
	//multiset
	multiset<int> ms;
	ms.insert(10);
	ms.insert(10);

	for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main() {
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,可以看出multiset可以插入两个相同的值。
在这里插入图片描述


4.6 set容器排序

学习目标: set容器默认排序规则为从小到大,掌握如何改变排序规则。
主要技术点: 利用仿函数,可以改变排序规则。


案例: set存放内置数据类型

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

class MyCompare
{
public:
	bool operator()(int v1, int v2) {
		return v1 > v2;
	}
};
void test01()
{
	set<int> s1;
	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(50);

	//默认从小到大
	for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//指定排序规则
	set<int, MyCompare> s2;
	s2.insert(10);
	s2.insert(40);
	s2.insert(20);
	s2.insert(30);
	s2.insert(50);

	for (set<int, MyCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


案例: set存放自定义数据类型

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

class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	string m_Name;
	int m_Age;

};
class comparePerson
{
public:
	bool operator()(const Person& p1, const Person &p2)
	{
		//按照年龄进行排序  降序
		return p1.m_Age > p2.m_Age;
	}
};

void test01()
{
	set<Person, comparePerson> s;

	Person p1("刘备", 23);
	Person p2("关羽", 27);
	Person p3("张飞", 25);
	Person p4("赵云", 21);

	s.insert(p1);
	s.insert(p2);
	s.insert(p3);
	s.insert(p4);

	for (set<Person, comparePerson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
	{
		cout << "姓名: " << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;
	}
}
int main() {
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


五、map/multimap容器

5.1 map构造和赋值

map基本概念

简介:
①map中所有元素都是pair。
②pair中第一个元素为key(键值),起到索引作用,第二个元素为value(实值)。
③所有元素都会根据元素的键值自动排序(从小到大)。
本质: map/multimap属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现。
优点: 可以根据key值快速找到value值。
map和multimap区别
②map不允许容器中有重复key值元素
③multimap允许容器中有重复key值元素


案例: 测试map的构造和赋值操作

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

void printMap(map<int, int>& m)
{
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
	{
		cout << "Key = " << (*it).first << " Value = " << it->second << endl;
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	map<int, int> m1;
	m1.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m1.insert(pair<int, int>(3, 30));
	m1.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m1.insert(pair<int, int>(4, 40));
	printMap(m1);

	map<int, int>m2(m1);
	printMap(m2);

	map<int, int>m3 = m1;
	printMap(m3);
}

int main() {
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


5.2 map大小和交换

功能描述: 统计map容器大小以及交换map容器
函数原型:
size(); //返回容器中元素的数目
empty(); //判断容器是否为空
swap(st); //交换两个集合容器


案例: 测试map大小和交换功能。

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

void printMap(map<int, int>& m)
{
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
	{
		cout << "Key = " << (*it).first << " Value = " << it->second << endl;
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	map<int, int> m1;
	m1.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m1.insert(pair<int, int>(3, 30));
	m1.insert(pair<int, int>(2, 20));

	if (m1.empty())
	{
		cout << "m为空" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "m不为空" << endl;
		cout << "m大小为:" << m1.size() << endl;
	}
	cout << endl;
	 
	cout << "交换前:" << endl;
	map<int, int> m2;
	m1.insert(pair<int, int>(4, 100));
	m1.insert(pair<int, int>(5, 200));
	m1.insert(pair<int, int>(6, 300));
	printMap(m1);
	printMap(m2);

	cout << endl;

	cout << "交换后:" << endl;
	m1.swap(m2);
	printMap(m1);
	printMap(m2);
}

int main() {
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


5.3 map插入和删除

功能描述: map容器进行插入数据和删除数据
函数原型:
insert(elem); //在容器中插入元素。
clear(); //清除所有元素
erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素,返回下一个元素的迭代器。
erase(beg, end); //删除区间[beg,end)的所有元素 ,返回下一个元素的迭代器。
erase(key); //删除容器中值为key的元素。


案例: 测试map的几种插入和删除方式。

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

void printMap(map<int, int>& m)
{
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
	{
		cout << "Key = " << (*it).first << " Value = " << it->second << endl;
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	map<int, int> m;
	//插入,有4种方式
	//1、
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	//2、
	m.insert(make_pair(2, 20));
	//3、
	m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
	//4、不建议这种方式。如果键不存在,则会自动创建一个,同时值为0
	m[4] = 40;
	cout << m[5] << endl;
	printMap(m);

	m.erase(m.begin());
	printMap(m);
	m.erase(3); //删除键为3的pair
	printMap(m);
	m.clear();
	printMap(m);
}

int main() {
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,结果如下。
在这里插入图片描述


5.4 map查找和统计

功能描述: 对map容器进行查找数据以及统计数据。
函数原型:
find(key); //查找key是否存在,若存在,返回该键的元素的迭代器;若不存在,返回set.end();
count(key); //统计key的元素个数,对于map要么为0要么为1。


案例: 测试map的查找和统计功能

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

void printMap(map<int, int>& m)
{
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
	{
		cout << "Key = " << (*it).first << " Value = " << it->second << endl;
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	map<int, int> m;
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));

	map<int, int>::iterator pos = m.find(3);
	if (pos != m.end())
	{
		cout << "找到元素 key = " << pos->first << " value = " << pos->second << endl;
	}
	else
	{
		cout << "未找到元素" << endl;
	}

	int num = m.count(2);
	cout << "num = " << num << endl;
}

int main() {
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行, 结果如下。
在这里插入图片描述


5.5 map容器排序

学习目标: map容器默认排序规则为 按照key值进行 从小到大排序,掌握如何改变排序规则。
主要技术点: 利用仿函数,可以改变排序规则。


案例: 通过仿函数改变map容器的排序规则。

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

class myCompare
{
public:
	bool operator()(int a, int b)
	{
		return a > b;
	}
};

void printMap(map<int, int>& m)
{
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
	{
		cout << "Key = " << (*it).first << " Value = " << it->second << endl;
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	map<int, int> m;
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(5, 50));
	m.insert(pair<int, int>(4, 40));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));
	printMap(m);
	
	map<int, int, myCompare> m2;
	m2.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m2.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m2.insert(pair<int, int>(5, 50));
	m2.insert(pair<int, int>(4, 40));
	m2.insert(pair<int, int>(3, 30));
	for (map<int, int, myCompare> ::iterator it = m2.begin(); it != m2.end(); it++)
	{
		cout << "Key = " << (*it).first << " Value = " << it->second << endl;
	}
	cout << endl;
}

int main() {
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述


六、STL案例----员工分组

案例描述

①公司今天招聘了10个员工(ABCDEFGHIJ),10名员工进入公司之后,需要指派员工在那个部门工作
②员工信息有: 姓名 工资组成;部门分为:策划、美术、研发
③随机给10名员工分配部门和工资
④通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)
⑤分部门显示员工信息

实现步骤

①创建10名员工,放到vector中
②遍历vector容器,取出每个员工,进行随机分组
③分组后,将员工部门编号作为key,具体员工作为value,放入到multimap容器中
④分部门显示员工信息


整体代码

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

#define CEHUA 0
#define MEISHU 1
#define YANFA 2

class Worker
{
public:
	string m_Name;
	int m_Salary;
};

void createWorker(vector<Worker> &v)
{
	string nameSeed = "ABCDEFGHIJ";
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		Worker worker;
		worker.m_Name = "员工";
		worker.m_Name += nameSeed[i];
		worker.m_Salary = rand() % 10000 + 10000;
		v.push_back(worker);
	}
}

void setGroup(vector<Worker> &v, multimap<int, Worker> &m)
{
	for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		int depID = rand() % 3;
		m.insert(make_pair(depID, *it));
	}
}

void showWorkerByGroup(multimap<int, Worker> &m)
{
	cout << "策划部门:" << endl;
	multimap<int, Worker>::iterator pos = m.find(CEHUA);
	int count = m.count(CEHUA);
	int index = 0;
	for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
	{
		cout << "姓名:" << pos->second.m_Name << " 工资:" << pos->second.m_Salary << endl;
	}

	cout << "------------------" << endl;
	cout << "美术部门:" << endl;
	pos = m.find(MEISHU);
	count = m.count(MEISHU);
	index = 0;
	for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
	{
		cout << "姓名:" << pos->second.m_Name << " 工资:" << pos->second.m_Salary << endl;
	}

	cout << "------------------" << endl;
	cout << "研发部门:" << endl;
	pos = m.find(YANFA);
	count = m.count(YANFA);
	index = 0;
	for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
	{
		cout << "姓名:" << pos->second.m_Name << " 工资:" << pos->second.m_Salary << endl;
	}
}


int main() {
	vector<Worker> vWorker;
	createWorker(vWorker);
	multimap<int, Worker> mWorker;
	setGroup(vWorker, mWorker);
	showWorkerByGroup(mWorker);

	system("pause");

	return 0;
}

运行,效果如下。
在这里插入图片描述

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