C++ STL map（映射）

最新推荐文章于 2024-12-28 09:42:11 发布

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本文深入解析C++ STL中的map容器，介绍其基本概念、常用操作及应用场景，特别是作为Hash表的使用方法，以及如何利用map进行字符串出现次数的统计。

头文件：#include<map>，当然，万能库就不用我多说了吧。。

介绍：map容器是一个键 (key) 到值 (value) 的映射。因为重载了 [ ] 运算符，map像是数组的“高级版”。map的key和value可以是任意类型，其中key必须定义“小于号”运算符。例如可以用一个map <string,int> month_name 来表示“月份名字到月份编号”的映射，然后用month_name["July"]=7;这样的方式来赋值。

声明：

map<key_type,value_type>name;

例如：

map<long long,bool>vis;
map<string,int>hash;
map<pair<int,int>,vector<int>>test;

在很多时候，map容器被当作Hash表使用，建立从复杂信息key（如字符串）到简单信息 value（如一定范围内的整数）的映射。
因为map基于平衡树实现，所以它的大部分操作的时间复杂度都在\(O(log n)\)级别，略慢于使用 Hash函数实现的传统Hash表。从C++11开始，STL中新增了 unordered_map 等基于Hash的容器，但部分算法竞赛并不支持C++11标准，这里就不再介绍这些新容器。

size/empty/clear/begin/end
与set类似，分别为元素个数、是否为空、清空、首迭代器、尾迭代器。

迭代器
map 的迭代器和 set 一样，也是“双向访问迭代器”。对 map 的迭代器解除引用后，将得到一个二元组 pair<key_type,value_type>。

insert/erase
与set类似，分别为插入、删除。insert的参数是pair<key_type,value_type> ，erase的参数可以是pair或者迭代器。

map<int,int > h;
h.insert(make_pair(1,2)),h.insert(make_pair(2,3));
map<int,int > :: iterator it=h.begin();
pair<int,int > p=*it;
h.erase(it),h.erase(make_pair(2,3));
cout<<p.first<<' '<<p.second<<endl;

find
h.find(x) 在变量名为h 的map 中查找key 为 x 的二元组，并返回指向改二元组的迭代器。若不存在，返回h.end()。时间复杂度为 \(O(log n)\)。

[ ] 操作符
h[key]返回key映射到的value的引用，时间复杂度为\(O(log n)\)。
[ ]操作符是map最吸引人的地方。我们可以很方便地通过 h[key] 来得到 key 对应的value，还可以对 h[key] 进行赋值操作，改变key对应的value。
需要特别注意的是，若查找的key不存在，则执行 h[key] 后，h会自动新建一个二元组（key，zero），并返回zero的引用。这里zero表示一个广义“零值”，如整数0、空字符串等。如果查找后不对 h[key] 进行赋值，那么时间一长，h 会包含很多无用的“零值二元组”，白白地占用了空间，降低了程序运行效率。强烈建议读者在用 [ ] 操作符查询之前，先用 find 方法检查 key 的存在性。

[实例] 用map统计字符串出现的次数
给定 n 个字符串，m 个问题，每个问题询问一个字符串出现的次数。
n<=20000,m<=20000，每个字符串的长度都不超过20.

map<string,int> h;
char str[25];
for(int i=1;i<=n;i++){
    scanf("%s",str);
    h[str]++;
}
for(int i=1;i<=m;i++){
    scanf("%s",str);
    if(h.find(str)==h.end())puts("0");
    else printf("%d\n",h[str]);
}

提示：
set头文件中的set和map头文件中的map分别是集合和映射。二者都支持insert、find、count和remove操作，并且可以按照从小到大的顺序循环遍历其中的元素。map还提供了“[ ]”运算符，使得 map 可以像数组一样使用。事实上，map 也称为“关联数组”。

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