C++容器之map与set（快速上手）

一、前言介绍

map与set为C++STL容器中的关联式容器，与vector，list等序列型容器不同，关联式容器其存储的为<key，value>架构的键值对，在数据检索时比序列型容器更高效。还有一点，C++进行设计时，设计出两种关联式容器，一种为树形结构的关联式容器（map，set，multimap，multiset），另一种为哈希结构的关联式容器（unordered_map，unordered_set）其存储的都为键值对，只是内部底层结构不同。下面就正式开始我们的学习！

二、map容器介绍

使用前第一点，别忘记包含头文件<map>

map为关联容器，他可以按照一定的顺序（根据key值比较）进行存储键值对（<key，value）元素，键值key的作用为控制存储元素时的顺序和标识元素的唯一标志。value可以存储为与key相关的内容信息。键值key与值value两者的类型可以不相同，主要就看使用者想如何存储。在map的内部，key和value是通过value_type（pair）进行绑定在一起的。其底层结构为红黑树（高度平衡的二叉搜索树）。

Compare为其比较函数，如若未显示声明，则采用默认的比较函数（小于）进行比较。

map与unordered_map的不同之处在于，map访问元素的速度较慢，但map支持排序，也就是说元素插入到map中，其已经按照键值key排完序了。下面进行介绍map内部的常用函数和方法。

2.1构造函数

map支持构造一个空的map，也支持利用其它的map对象进行构造。如下图：

         

m1为定义一个空的map对象，m2为利用m1初始化m2，m3为利用迭代器进行初始化。另外，map还可对其内部比较顺序进行自定义（注意是根据键值key进行比较），如下图：

           

一般在对其比较顺序进行重定义时，最常用的方式为采用构造类重载（）运算符的方式进行，当然也有其它方式，这里就不过多赘述。至此，构造函数大体完成。

2.2容量大小函数

map关于容量的函数，主要包括三个，可见下图：

empty()：为判空函数，字面意思就是判断map是否为空，一个元素都没有才算为空，只要有元素，就不为空。

size()：为求元素个数函数，可以直接求得map中的元素个数。

max_size()：为返回map中可以容纳的最大元素数，一般不常用，了解即可。

调用方式与C语言结构体相类似，对象可以对象名.函数名，迭代器可以迭代器->函数名。使用较为简单，就不过多演示。

2.3元素访问[ ]和迭代器

map支持[ ]操作符，因此，其插入操作就变得十分简单了。其一般格式为 map变量名[key] = value。意思是将value赋值为键值为key的值。

但要注意的是，当key不存在时，此时访问出的value为0。

map的迭代器和其它容器的迭代器较为不同，如果想要利用迭代器访问键值key和值value，其一般格式为下图：

OK，了解到这两个操作后，我们就可以完成两个十分常用的操作了，分别是统计相同元素出现的次数和元素去重操作，其对于操作二利用下文讲到的set容器更好。

2.3.1统计相同元素

解决此题时，我们只需要对其进行插入map之后即可。

其中，最主要的操作就是 m[v[i]]++，其就利用[ ]操作符的插入功能。

2.3.2元素去重

对于其去重操作，我们就只需要在插入到map容器时，加上一个判断即可。

只需要判断，该元素在不在map中，在就不进入，不在就进入。

2.4修改函数

map的修改包括增删查改四种操作，下面依次来进行说明。

增：insert(key，value)函数，其调用格式一般为：map变量名.insert(key，value)。但此函数用的较少，因为有[ ]操作符，所以插入进map基本上使用[ ]操作符。

删：erase(key)函数，其调用格式一般为：map变量名.erase(key)。如果键值key不存在，也不会报错，只是什么都不做。

查：对于查找函数，map提供了find()函数和count()函数。

find( key )函数可以用来查找键值为key的值，找到了则返回其在键值key位置上的迭代器，找不到则返回end()位置的迭代器。

count( key )函数可以用来查找键值为key的值，与find不同的时，count函数找到了键值为key的值时，直接返回其对应的value，找不到则返回0。这一点与其[ ]操作符十分相似，因此可以认为count函数为其[ ]操作符的说明版。

在实际操作中，[ ]操作符也可以进行查找，因此，还是 [ ]操作符使用较为多些。

改：map并未提供直接修改函数，但我们可以通过 [ ] 操作符进行修改某一个键值key所对应的value。

对于上述函数讲解，本文只是进行说明了其常用的函数方式，每个函数其还有其它的使用方式，但并不很常用，因此，本文并没赘述。至此，map容器讲解大致结束，下面进行set容器。

三、set容器介绍

set容器其是没有键值key所对应的value值的，而且set容器内存储的值是不可重复的，并且元素的排列也是进行排序处理的。因此，set可以说是元素去重最有力的手段。废话少说，我们直接进入set的相关介绍。set的构造函数与map相等，这里就不过多赘述了。

3.1迭代器

set容器的迭代器与vector，string等容器大致相同，也就是可以把迭代器当作指针进行理解。其最多使用的也是begin()和end()，分别获取起始位置迭代器和最后一个位置的下一个位置迭代器，其一般使用格式为下图：

3.2容量大小函数

set容器关于容量大小函数与map几乎一样，也不过大赘述，调用方式也几乎相同。

3.3修改函数

写在修改函数前的一句话，set是不支持 [ ] 操作符的，一定注意。

增：insert(key / 迭代器，key)函数，set对于其插入有两种方式，一种是直接插入键值key，其格式为：set对象名.insert(key)，这也是最常用的一种方式。另一种是在某个位置的迭代器位置上插入键值key，其一般格式为：set对象名.insert(某个位置迭代器，key)。

删：erase(迭代器 / key / 迭代器区间)，set其删除有三种形式，可以进行单个元素删除，也可进行一段迭代器区间删除，其调用的一般格式为：set对象名.erase(某个位置迭代器 / 某个键值key / 某个迭代器区间)。

清空：clear()函数，清空clear()函数十分容易，其不需要传任何参数，直接调用即可，一般格式为：set对象名.clear()。

查找：find(key)函数和count(key)函数，先来看find(key)函数，find函数可以查找键值为key的值，找到了就返回其key位置的迭代器，找不到则返回end()位置的迭代器。count函数也可以查找键值为key的值，跟find函数不同的时，count函数查找成功后返回其非0的数，也就时true，找不到则返回0，也就是false。两者的调用也大致相同。格式为，set对象名.find(key)，set对象名.count(key)。

改：set容器的修改并没有意义，因为她最主要的作用是存储元素，你想要存储另一个元素，直接插入即可，想要去除某个元素，直接删除即可，并不需要修改操作，因此，可以将插入和删除理解为修改操作。

至此，set容器的讲解也已告一段落，我们下次继续！！！