multimap的介绍及使用

本文详细介绍了multimap容器的特点和使用方法,包括其作为关联式容器的性质,如何存储重复的键值对,以及如何通过键值访问和操作元素。同时,文章还提供了multimap的基本操作示例,如插入、查找、删除等。

multimap的介绍及使用

1、multimap的介绍

1、multimap是关联式容器,它按特定的次序(按照key来比较)存储由键key和值value组合而成的元素,多个键值对之间的key可以重复
2、在multimap中,键值key通常用于排序和唯一标识元素,值value中存储与键key关联的内容。
3、multimap按照指定的严格弱排序对key进行排序
4、multimap中通过键值访问单个元素比unordered_multimap容器慢,使用迭代器直接遍历multimap的元素可以得到关于key有序的序列
5、multimap的底层通常是平衡二叉搜索树(红黑树)
6、multimap和map的唯一区别是multimap中的key可以重复,而map的key是唯一的

2、multimap的构造

函数声明功能简介
explicit multimap (const key_compare& comp =key_compare(), const allocator_type& alloc = allocator_type());构造一个空的multimap
template multimap (InputIterator first, InputIterator last,const key_compare& comp = key_compare(), const allocator_type& alloc = allocator_type());用[first,last)区间中的元素构造multimap
multimap (const multimap& x);multimap的拷贝构造

3、multimap的迭代器

函数声明功能简介
iterator begin ()返回第一个元素的位置
iterator end ()返回最后一个元素的下一个位置
const_iterator begin () const返回第一个元素的const迭代器
const_iterator end () const返回最后一个元素下一个位置的const迭代器
reverse_iterator rbegin()返回第一个元素位置的反向迭代器即rend
reverse_iterator rend()返回最后一个元素下一个位置的反向迭代器即rbegin
const_reverse_iterator rbegin()const返回第一个元素位置的const反向迭代器即rend
const_reverse_iterator rend() const返回最后一元素下一个位置的反向迭代器即rbegin

4、multimap的元素访问

函数声明功能简介
bool empty ( ) const检测multimap中的元素是否为空,是返回true,否则返回false
size_type size() const返回multimap中有效元素的个数
iterator insert (const value_type& val)在multimap中插入键值对x,注意x是一个键值对,返回值也是键值对:iterator代表新插入元素的位置,bool代表释放插入成功
iterator insert (iterator position, const value_type& val);在position位置插入值为x的键值对,返回该键值对在multimap中的位置,注意:元素不一定必须插在position位置,该位置只是一个参考
template void insert (InputIterator first, InputIterator last);在multimap中插入[first, last)区间中的元素
void erase ( iterator position )删除position位置上的元素
size_type erase ( const key_type& x )删除键值为x的元素
void erase ( iterator first, iterator last )删除[first, last)区间中的元素
void swap (multimap<Key,T,Compare,Allocator>& mp )交换两个multimap中的元素
void clear ( )将multimap中的元素清空
iterator find ( const key_type& x )在multimap中插入key为x的元素,找到返回该元素的位置的迭代器,否则返回end
const_iterator find ( const key_type& x ) const在multimap中插入key为x的元素,找到返回该元素的位置的const迭代器,否则返回cend
size_type count ( const key_type&x ) const返回key为x的键值在multimap中的个数,注意multimap中key是唯一的,因此该函数的返回值要么为0,要么为1,因此也可以用该函数来检测一个key是否在multimap中

5、multimap的使用

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>

using namespace std;

int main()
{
	multimap<string, string> m;

	//向map中插入元素
	//将键值对插入map,用pair直接构造键值对
	m.insert(pair<string, string>("peach", "桃子"));

	//用male_pair函数构造键值对
	m.insert(make_pair("peach", "桃子"));

	//若是key不存在,则抛出异常
	//m.at("banana") = "香蕉";

	//返回m的大小
	cout << m.size() << endl;

	//遍历map中的元素
	for (auto& e : m)
	{
		cout << e.first << "--->" << e.second << endl;
	}
	cout << endl;

	//删除key为"apple"的元素
	m.erase("apple");

	if (m.count("apple") == 1)
	{
		cout << "apple还在" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "apple被删除" << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

<think>我们注意到用户的问题是关于Java中如何使用MultiMap。然而,在之前的对话中,我们讨论的是C++ STL中的multimap。根据用户当前的请求和提供的引用,我们需要转向Java中的MultiMap实现,特别是Guava库中的Multimap。 引用[1]提到了Guava的Multimap,引用[2]则涉及Java Multimap的一些实现细节(如线程安全性和统计值数量)。因此,我们将重点介绍Guava Multimap使用。 步骤: 1. 引入Guava库 2. 创建Multimap实例 3. 添加键值对(允许重复键) 4. 获取键对应的所有值 5. 删除键值对 6. 其他常见操作(如统计、遍历等) 注意:由于Java标准库中没有MultiMap,我们通常使用第三方库(如Guava)或使用Map<K, List<V>>来模拟,但Guava的Multimap更为方便。 我们将按照以下结构组织回答: 一、引入Guava库 二、创建Multimap实例 三、添加键值对 四、获取值 五、删除操作 六、其他实用方法 七、线程安全性问题(引用[2]提到) 八、完整示例 同时,我们将生成相关问题。</think>### Java中MultiMap使用详解 Java标准库未直接提供`MultiMap`,但可通过**Guava库**或**Apache Commons Collections**高效实现键值对的一对多映射。以下以Guava的`Multimap`为例详细说明: --- #### 一、核心依赖引入 在`pom.xml`中添加Guava依赖: ```xml <dependency> <groupId>com.google.guava</groupId> <artifactId>guava</artifactId> <version>32.1.3-jre</version> <!-- 使用最新版本 --> </dependency> ``` --- #### 二、基础操作 ##### 1. 创建与插入 ```java import com.google.common.collect.ArrayListMultimap; import com.google.common.collect.Multimap; public class MultiMapDemo { public static void main(String[] args) { // 创建Multimap实例(键: String, 值: Integer) Multimap<String, Integer> scores = ArrayListMultimap.create(); // 插入键值对(允许重复键) scores.put("Alice", 85); scores.put("Bob", 90); scores.put("Alice", 92); // ✅ 允许重复键 scores.putAll("Charlie", Arrays.asList(88, 95)); // 批量插入 } } ``` ##### 2. 查询操作 | 操作 | 代码示例 | 说明 | |---------------------|-----------------------------------|--------------------------------------| | **获取所有值** | `Collection<Integer> aliceScores = scores.get("Alice");` | 返回`List`或`Set`(取决于实现类) | | **检查键存在** | `boolean exists = scores.containsKey("Bob");` | | | **统计值数量** | `int count = scores.get("Alice").size();` | 统计键对应的值数量[^2] | | **遍历所有键值对** | ```java for (Map.Entry<String, Integer> entry : scores.entries()) { System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue()); }``` | 输出所有键值对 | --- #### 三、实现类选择 根据需求选择不同实现类: | 实现类 | 值存储结构 | 特点 | |----------------------------|---------------|------------------------------------| | `ArrayListMultimap` | `ArrayList` | 允许重复值,保留插入顺序 | | `HashMultimap` | `HashSet` | 值唯一,无序 | | `LinkedListMultimap` | `LinkedList` | 保留插入顺序,支持双向迭代 | | `TreeMultimap` | `TreeSet` | 值自动排序 | ```java // 示例:创建值唯一的Multimap Multimap<String, Integer> uniqueScores = HashMultimap.create(); ``` --- #### 四、高级操作 ##### 1. 删除键值对 ```java scores.remove("Bob", 90); // 删除指定键值对 scores.removeAll("Alice"); // 删除键对应的所有值 scores.clear(); // 清空所有数据 ``` ##### 2. 转换为标准Map ```java Map<String, Collection<Integer>> mapView = scores.asMap(); ``` ##### 3. 线程安全处理 ```java // 使用同步包装器(引用[2]) Multimap<String, Integer> safeMap = Multimaps.synchronizedMultimap(ArrayListMultimap.create()); ``` --- #### 五、完整示例 ```java import com.google.common.collect.*; public class StudentScores { public static void main(String[] args) { Multimap<String, Integer> scores = ArrayListMultimap.create(); scores.putAll("Alice", Arrays.asList(85, 92, 78)); scores.putAll("Bob", Arrays.asList(90, 88)); // 1. 获取Alice所有成绩 System.out.println("Alice的成绩: " + scores.get("Alice")); // [85, 92, 78] // 2. 删除Bob的88分 scores.remove("Bob", 88); // 3. 遍历输出 scores.forEach((k, v) -> System.out.println(k + " => " + v) ); /* 输出: Alice => 85 Alice => 92 Alice => 78 Bob => 90 */ } } ``` --- #### 六、与C++ STL的差异 | 特性 | C++ `multimap` | Guava `Multimap` | |---------------------|-------------------------|------------------------| | **底层结构** | 红黑树 | 自定义(如ArrayList) | | **值访问方式** | `equal_range()` | `get(key)` | | **线程安全** | 非线程安全 | 可通过包装器实现[^2] | | **重复值支持** | 仅键重复 | 键和值均可重复 | > **注意**:Guava的`Multimap`不是`java.util.Map`的子接口,而是独立设计的一对多映射接口[^1]。 --- #### 七、最佳实践 1. **选择合适实现**:需值唯一用`HashMultimap`,需排序用`TreeMultimap` 2. **避免空键**:`Multimap`不允许`null`键(允许`null`值) 3. **性能考量**:`ArrayListMultimap`的插入$O(1)$,查找$O(n)$;`TreeMultimap`插入/查找均为$O(\log n)$
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