17.C++map/set 使用讲解

前言： map/set是STL的关联式容器。关联式容器也是用来存储数据的，与序列式容器不同的是，其里面存储的是<key, value>结构的键值对，在数据检索时比序列式容器效率更高

目录

• 键值对的介绍
• set的使用
  • set的插入
  • set的去重
  • set的介绍
• map的使用
  • map的插入
  • map的统计次数
  • map的中英互译
  • map的介绍

键值对介绍

键值对是什么？

键值对是一个能存储两个数据的结构体，数据分为键和值，其中一个数据（键）代表着整体数据（进行运算时只考虑其中一个数据，这个数据就叫做键）

为什么有键值对的出现？

通常我们需要将两个数据存储到同一容器的某一个空间，这样就能方便通过键直接找到值。
例如：我们不用键值对存储，我们就要将两个数据存储到两个容器，遍历一遍找到了一个数据，而又要找这个数据的对应数据时，又必须遍历另一个容器，会大大降低效率

下面是SGI-STL中关于键值对的定义：

template <class T1, class T2>
struct pair
{
typedef T1 first_type;
typedef T2 second_type;
T1 first;
T2 second;
pair(): first(T1()), second(T2())
{}
pair(const T1& a, const T2& b): first(a), second(b)
{}
};

set的使用

set的插入

下面是set底层红黑树的旋转（左单旋，右单旋 ，变色）

set的去重

可以看到上面插入了两个1，但只有一个1被插入

set的介绍

问：为什么set存的是value(值)， 而不存key-value(键值)我们却叫他关联式容器呢？

与map/multimap不同，map/multimap中存储的是真正的键值对<key, value>，set中只放value，但在底层实际存放的是由<value, value>构成的键值对。

所以set中插入元素时，只需要插入value即可，不需要构造键值对。

set是基于搜索二叉树的规则实现的，介绍搜索二叉树的时候说了，因为搜索二叉树在某些极端情况下会退化为链表，所以为了控制它的高度，就有了自动控制高度的搜索二叉树->set

set随之而来的特性：

1. set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。
2. 使用set的迭代器遍历set中的元素，可以得到有序序列

自动化搜索的二叉树一般用的是红黑树来实现

set中的元素默认按照小于来比较
set中查找某个元素，时间复杂度为：$lo{g}_{2}n$

问：set中的元素不允许修改(为什么?)

答：这里也是基于二叉搜索树的规则来的，如果修改了，则会破坏二叉搜索树的规则，所以使用者是不允许修改的

map的使用

map的插入

map的插入流程和set的插入流程基本一样

map统计次数

map统计次数有三种写法：

第一种：

第二种：

第三种：
operator[]操作符重载的介绍：

通俗的来讲就是若map中没有这个元素则插入这个元素，有这个元素则返回它value值的引用

map中英互译

map的介绍

1. map是关联容器，它按照特定的次序(按照key来比较)存储由键值key和值value组合而成的元素。
2. 在map中，键值key通常用于排序和惟一地标识元素，而值value中存储与此键值key关联的内容。键值key和值value的类型可能不同，并且在map的内部，key与value通过成员类型value_type绑定在一起，为其取别名称为pair:
   typedef pair<const key, T> value_type;
3. 在内部，map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。
4. map中通过键值访问单个元素的速度通常比unordered_map容器慢，但map允许根据顺序对元素进行直接迭代(即对map中的元素进行迭代时，可以得到一个有序的序列)。
5. map支持下标访问符，即在[]中放入key，就可以找到与key对应的value。
6. map通常被实现为二叉搜索树(更准确的说：平衡二叉搜索树(红黑树))。