STL之map

map 是一种有序无重复的关联容器。
关联容器与顺序容器不同,他们的元素是按照关键字来保存和访问的,而顺序元素是按照它们在容器中的位置保存和访问的。
map保存的是一种 key - value 的pair对象,其中 key 是关键字,value 是关键字对应的值。通过 key找到对应的 value。map中按照 key的大小升序排列pair对象。根据key值快速查找记录,查找的复杂度基本是Log(N)。

typedef pair<const Key, T> value_type

其中key 是 const的,即不可以改变map中的key。
在map中定位特定的元素比 unordered_map 要慢,因为在 map中需要根据 key的大小进行顺序查找。
但是在map中允许直接选取一定范围的元素。map在底层通常用二叉搜索树实现。

构造函数
(1) 默认构造: map<Key, value> m;  构造一个空的map,注意,必要时要给出模板参数中的 Compare。需要时给出 Alloc

(2) 范围构造: map<key, value> m(iterator first, iterator last);  将迭代器(frist, last)范围内的元素填入map中

(3) 拷贝构造: map<key, value> m(cosnt map& m2);  用m2构造m

(4) 初始化列表构造: map<key, value> m(initializer_list<value_type> il)
由于map 的 value_type 是 pair类型,所以要构造成pair作为列表,这是三种构造 pair的方式
map<key, value> m{{key k1, value v1},{k2, v2}, …}  // 通过 {}构造 pair
map<key, value> m{make_pair(key k1, value v1), make_pair(k2, v2), …}  // 通过 make_pair() 函数构造 pair
map<key, value> m{pair<key, value>(k1, v1), pair<key, value>(k2, v2), …}  // 通过类型转换构造 pair

赋值操作
map& operator= (const map& x)  // map赋值
map& operator= (map&& x)    //
map& operator= (initializer_list<value_type> il)  // 参数列表赋值

容量

empty()  // 如果map 为空,返回true。否则返回 false
     // bool empty() const noexcept;
size()    // 返回map 中元素的大小,即 key-value 的个数
     // size_type size() const noexcept;
max_size()   // 返回由于存储空间的限制,map有可能包含的最大元素数。但不保证一定能达到这个数量,有可能在中途申请空间失败。
       // size_type max_size() const noexcept;

元素访问

操作符[]  // m[k] 返回map 中 Key为 k的元素的value的引用。
     // 如果 k不存在,那么将会插入一个 key为 k的元素,并返回其默认 value。
     // []操作总会将 map的大小 +1
     // 注意,对于map,解引用迭代器得到 pair,操作符[]得到 value

at()    // m.at(k) 返回map中Key为k的元素的value的引用。
     // 如果k不存在,抛一个 out_of_range 异常。
     // 使用 at 不会添加元素,不会增加 map的大小

修改

insert  插入
(1) pair<iterator, bool> insert(const pair<key, value> &val);
  // 单个值插入,参数为 pair类型,first 为 key, second为 value
  // 返回值也是一个 pair,first为插入后的 iterator,second 为bool类型, true表示插入成功,false 表示插入失败
 // 插入失败是因为 map 中已经有一个 key 与输入相同。这次插入操作对map 不会有任何影响, 失败时返回值的 first指向已有的key-value

(2) iterator insert(const_iterator pos, const pair<key, value> &val);
// 提示值插入
// 从 pos 指定的位置开始查找 val应该插入的位置
// 如果设定值合适,可以减少插入时做查找的时间

(3) void insert(iterator first, iterator second);
// 范围插入,插入[first, second)范围内的内容

(4) void insert(initializer_list<value_type> il);
// 初始化列表插入

emplace  高效插入
和 insert的主要区别在于,insert首先构造一个临时 value_type对象,再copy到 map中。
而emplace 是直接在map里根据参数构造 value_type对象。更高效。
pair<iterator, bool> emplace(key k, value v);
返回值与 insert情况相同。

emplace_hint  提示位置的高效插入
iterator emplace(const iterator pos, key k, value v);
从pos开始查找应该插入的位置,其余和 emplace相同。

erase  删除
(1) iterator erase(const_iterator position);  // 删除迭代器指向的内容, 函数返回 NULL
(2) iterator erase(const_iterator first, const_iterator last);  // 删除迭代器范围内的内容,函数返回NULL
(3) size_type erase(const key_type &k);   // 删除 type 为k的元素,返回删除的数目。对于 map,成功删除返回1,k不存在则返回0
(4) 1,2中如果迭代器无效,会产生 undefined behavior

swap  交换两个 map对象的内容
(1) void swap(map &x)
(2) void swap(map &x1, map &x2)  // 非成员重载函数

clear  清空一个容器的所有元素
void clear() noexcept;

操作

find  查找
 在map中查找key 为 k的元素,返回指向它的迭代器。若k不存在,返回 map::end.
 // iterator find(const key_type &k);

count  计数
 统计map中 key为k的元素的个数,对于map,返回值不是1(存在),就是0(不存在)
 // size_type count(const key_type &k) const;

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