map和set

map和set是两个主要的关联容器，但是底层都是红黑树实现
map
STL中关于map的理解：
map特性是，所有元素都会根据元素的键值自动排序，map的所有元素都是pair（结构体），同时有键值key和实值value。pair的第一个元素被视为键值，第二个元素视为实值，map不允许两个元素拥有相同的键值；
pair的定义：

template<class K,class V>
struct Pair
{
    K _first;
    V _second;

    Pair(const K&key, const V&value)
        :_first(key)
        , _second(value)
    {}
};

一：实现一个简单的字典插入，删除，查找

void TestDic()
{
map<string, string> dict;
//插入
dict.insert(make_pair("insert", "插入"));
dict.insert(make_pair("find", "查找"));
dict.insert(make_pair("erase", "删除"));
PrintfMap(dict);
//查找
map<string, string> ::iterator it = dict.find("find");
if(it ==dict.end())
{
    cout << "no found" << endl;
}
else
{
    cout << "found" << endl;
}
//删除
map<string, string> ::iterator it1 = dict.find("erase");
if (it1 == dict.end())
{
    cout << "no found" << endl;
}
else
{
    dict.erase(it1);
}
PrintfMap(dict);
}

二：map统计计数（TopK问题）
如：最喜欢吃的水果：

void TestTopk()
{
    //方法一：
    map<string, int> CountMap;
    string fruits[] = { "苹果", "葡萄", "梨", "香蕉", "葡萄", "苹果", "葡萄", "苹果", "葡萄", "苹果", "苹果", };
    for (size_t i = 0; i < sizeof(fruits)/sizeof(fruits[0]); ++i)
    {
        map<string, int>::iterator ret = CountMap.find(fruits[i]);
        if (ret != CountMap.end())
        {
            ret->second++;
        }
        else//第一次出现
        {
            CountMap.insert(make_pair(fruits[i], 1));
        }
    }
}

方法一的特点效率低，如果不存在，查找了两次；
方法二：

void TestTopk()
{
    //调pair<iterator, bool> insert(const value_type& val);
    /*
    insert 插入成功return pair，return false表明已经有节点存在
    */

    /*map<string, int> CountMap;
    string fruits[] = { "苹果", "葡萄", "梨", "香蕉", "葡萄", "苹果", "葡萄", "苹果", "葡萄", "苹果", "苹果", };
    for (size_t i = 0; i < sizeof(fruits) / sizeof(fruits[0]); ++i)
    {
         pair<map<string, int> ::iterator, bool> pr = CountMap.insert(make_pair(fruits[i], 1));
        if (pr.second == false) //已经存在++计数
        {
            pr.first->second++;
        }
    }
}

方法二的比方法一的效率高，只查找了找了一次；
方法三：

void TestTopk()
{
   map<string, int> CountMap;
    string fruits[] = { "苹果", "葡萄", "梨", "香蕉", "葡萄", "苹果", "葡萄", "苹果", "葡萄", "苹果", "苹果", };
    for (size_t i = 0; i < sizeof(fruits) / sizeof(fruits[0]); ++i)
    {
        CountMap[fruits[i]]++;
    }
}

如果前年的两种比较容易理解，那么这种方法会比较那理解，它是如何实现统计计数呢？
调用operator[]来实现

V&operator[](const k&key)
{
 return (*((this->insert(make_pair(k,mapped_typed()))).first)).second;
}

我们一层一层来分析：
1：mapped_typed（）相当于调用V的缺省构造函数;
2：make_pair是pair的构造函数；里面有两个参数first和second;
3： first表示是迭代器，second表示是value；
4： 插入是insert返回值是pair；*解引用；取里面的数据；
5：如果没有则进行插入，如果存在把&value的值返回；
operator[]应用插入和修改

void PrintfMap(const map<string, string>&dict)
{
    map<string, string>::const_iterator it = dict.begin();
    while (it!=dict.end())
    {
        cout << (*it).first << ":" << it->second << endl;
        ++it;
    }
    cout << endl;
}
//operator[]的作用是插入和修改实现字典：
void TestMapDict()
{
    map<string, string> dict;
    dict["sort"] = "排序";
    dict["insert"] = "插入";
    dict["left"] = "左边";

    dict["sort"] = "***";
    PrintfMap(dict);
}

前面我们了解到Topk的几种算法，但我们希望统计最喜欢吃的水果的次数，按照排序跟家直观；那么怎样能够快速排序呢？
三：排序的几种常见算法：
在前面我们知道
堆排序，优先级队列;http://blog.youkuaiyun.com/f2016913/article/details/68483000
这里我们主要看map和set的实现：
1：map实现排序

void TestTopk()
{
    map<string, int> Countmap;
    string fruits[] = { "苹果", "葡萄", "梨", "香蕉", "葡萄", "苹果", "葡萄", "苹果", "葡萄", "苹果", "苹果", };
    for (size_t i = 0; i < sizeof(fruits) / sizeof(fruits[0]); ++i)
    {
        Countmap[fruits[i]]++;
    }

    vector<map<string, int>::iterator> v;
    map<string, int>::iterator CountIt = Countmap.begin();
    while (CountIt!=Countmap.end())
    {
        v.push_back(CountIt);
        ++CountIt;
    }
    //仿函数
    struct Compare
    {
        bool operator()(map<string, int>::iterator l, map<string, int>::iterator r)
        {
            return l->second > r->second;
        }
    };
    sort(v.begin(), v.end(), Compare());
}

2：Multimap实现：

void TestMultimap()
{
typedef multimap<string, string> Dict;
    typedef multimap<string, string>::iterator DictIt;

    Dict dict;
    dict.insert(make_pair("sort", "排序"));
    dict.insert(make_pair("sort", "排序"));
    dict.insert(make_pair("sort", "排序"));
    dict.insert(make_pair("left", "左边"));
    dict.insert(make_pair("left", "剩余"));

    DictIt  it = dict.begin();
    while (it!=dict.end())
    {
        cout << it->second << " ";
        ++it;
    }
    cout << endl;
}

multimap特性以及用法与map完全相同，唯一的差别在于:
1. 允许重复键值的元素插入容器(使用了RB-Tree的insert_equal函数)
2. 键值key与元素value的映照关系是多对多的关系
3. 没有定义[]操作运算
3：set实现：
set的特性是，所有元素会根据元素的键值自动排序，set元素不想map那样可以同时拥有实值（value）和键值(key)，set元素的键值就是实值，set不允许两个相同的键值；

void Testset()
{
    set<int> s;
    s.insert(1);
    s.insert(1);
    s.insert(1);
    s.insert(1);
    s.insert(1);
    s.insert(4);
    s.insert(2);
    s.insert(3);
    s.insert(5);

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

set不仅会排序，而且会去重
4：mulitiset的实现：
mulitise的特性以及用法和set完全相同，唯一的差别是允许键值的重复

void Testmultiset()
{
multiset<int> s;
    s.insert(1);
    s.insert(1);
    s.insert(1);
    s.insert(1);
    s.insert(1);
    s.insert(4);
    s.insert(2);
    s.insert(3);
    s.insert(5);

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