引言
STL介绍
STL（Standard Template Library，标准模板库）是c++标准模版库的一部分。它为开发者提供了大量通用的数据结构、算法以及用于操作这些数据结构的工具。
STL的设计原则是将数据结构与操作这些数据结构的算法分离，使得两者可以独立地复用。
STL主要成分包括：
容器：如向量(vector)、列表(list)、栈(stack)、队列(queue)、集合(set)、映射(map)等，用于存储和组织数据。
迭代器：用于遍历容器中的元素，类似于指针，但更加通用，可以用于不同类型的容器。
算法：提供了一系列可作用于容器上的操作，如查找(search)、排序(sort)、复制(copy)等。
STL的设计使得C++程序员能够快速开发出高效且健壮的应用程序，而无需从零开始实现常见的数据结构和算法。此外，STL支持泛型编程，这意味着它可以处理任何类型的数据，提高了代码的重用性和灵活性。
本篇博客主要介绍map和set
容器
在stl中，容器主要分为两大类：序列式容器和关联式容器。
序列式容器按线性顺序存储元素。常见序列式容器例如：vector、deque、list、array
关联式容器按照关键字排序存储元素，里面存储的是<key，value>结构的键值对。通常不允许关键字key重复（multiset、multimap除外）。常见关联式容器包括map、set、multiset、multimap
pair
std::pair<T1,T2>是c++标准库一个模板类，用于表示一对元素。它通常被用来表示键值对。
pair定义如下：
template <class T1, class T2>
struct pair {
typedef T1 first_type;
typedef T2 second_type;
T1 first;
T2 second;
// 构造函数
pair() : first(), second() {}
pair(const T1& _M_first, const T2& _M_second)
: first(_M_first), second(_M_second) {}
// 比较运算符
bool operator==(const pair& __p) const;
bool operator!=(const pair& __p) const;
bool operator<(const pair& __p) const;
bool operator<=(const pair& __p) const;
bool operator>(const pair& __p) const;
bool operator>=(const pair& __p) const;
// 更多的成员函数...
};
pair使用场景：
坐标点：表示一个二维坐标 (x, y)。
范围：表示一个范围 (start, end)。
键值对：表示一个键值对 (key, value)。
其他组合：表示任意两个相关联的值。
std::pair作为键值对
在 std::map 中，每个元素都是一个 std::pair<const Key, T>，表示一个键值对。这里的 Key 是键的类型，T 是值的类型。
第一部分：了解map
map是什么？
map是关联式容器，按照特定次序（key的比较）存储由键值（key）和值（value）组合而成的元素。
map的底层实现通常是一个自平衡二叉搜索树（最常见的是红黑树）
在map中，键值key通常用于排序和唯一的标识元素，value中存储与键值key相关联的内容。key与value的类型可能不同。在map内部，key与value通过成员类型pair<const Key,T>绑定在一起，取别名为value_type.
从这里我们也可以看出，map的key不可以修改的，但是value可以修改。
如何使用map
这是map模版参数说明
我们可以看到，在实际使用中，我们一般只需要注意传入key和value的类型即可，如果传入的key为自定义类型，那么还需要用户显示传递自己的比较规则。
使用map的时候，需要包含头文件
如何定义并初始化一个map对象
下面让我们定义一个map对象
我们可以使用初始化列表，operator[] 或者是insert函数
#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>
void TestMap()
{
//初始化列表初始化
map<int, int> m1 = { {1,2},{2,4},{3,8} };
map<int, double> m2;//声明对象m2 使用下标访问符
m2[3] = 3.0;
m2[0] = 0.0;
m2[9] = 9.0;
//也可以使用insert函数
m2.insert(make_pair(1, 1.1));
cout << "m2" << "-> ";
for (auto e : m2)
{
cout << e.first << ":" << e.second<< " ";
}
cout << endl;
}
int main()
{
//Map测试
TestMap();
return 0;
}
不同类型的键值对示例
map的关键特性
1.map中的元素是键值对，其中键值唯一不可以被修改
2.map中元素排列顺序按照key进行比较
3.map中元素用迭代器去遍历，可以得到一个有序的序列
（可以使用map进行排序+去重）
4.map支持下标访问
遍历map中的元素
可以使用迭代器或者范围for
#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>
#include<vector>
int main()
{
vector<string> v = { "xaiomin","xiaowang","maomi","lihua","mike","kimi","timi" };
map<int, string> m;
int i = 0;
for (auto e : v)
{
m[i++] = e;
}
//迭代器
map<int, string> ::iterator it = m.begin();
while (it != m.end())
{
cout << it->second << " ";
it++;
}
cout << endl;
//范围for
for (auto e : m)
{
cout << e.second << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
map函数使用
增加和删除元素
Insert
函数使用：
在map中插入键值对x（你想插入的），返回一个键值对
返回的键值对中的iterator 指向你新插入元素的位置，bool为true表示插入元素成功，如果在插入的时候发现已经存在一个相等的key，就返回false。
代码测试：
插入后：
#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>
void TestMap()
{
map<string, string> m3;
//插入
//使用insert插入元素 匿名插入
m3.insert(pair<string, string>{ "apple", "苹果" });
//显式插入
pair<string, string> p = { "watermelon", "西瓜" };
m3.insert(p);
//make_pair函数
m3.insert(make_pair("strawberry", "草莓"));
//下标访问符
m3["banana"] = "香蕉";
//插入重复元素 apple haha
pair<map<string, string>::iterator, bool> ret = m3.insert(make_pair("apple", "haha"));
if (ret.second) //插入成功
{
cout << ret.first->first << ":" << ret.first->second << ":" << ret.second << endl;
//此处 ret为键值对，第一个元素是指向map中一个元素的指针，该元素也是键值对，想访问需要指针解引用，下同
}
else
{
cout << ret.first->first << ":" << ret.first->second << ":" << ret.second << endl;
}
//插入不重复元素
ret = m3.insert(make_pair("HAHA", "haha"));
if (ret.second) //插入成功
{
cout << ret.first->first << ":" << ret.first->second << ":" << ret.second << endl;
//此处 ret为键值对，第一个元素是指向map中一个元素的指针，该元素也是键值对，想访问需要指针解引用，下同
}
else
{
cout << ret.first->first << ":" << ret.first->second << ":" << ret.second << endl;
}
//遍历打印所有的元素
map<string, string> ::iterator it = m3.begin();
//使用迭代器进行打印
while (it != m3.end())
{
cout << it->first << ":" << it->second << " ";
it++;
}
cout << endl;
}
int main()
{
//Map测试
TestMap();
return 0;
}
删除元素Erase
三种删除方式，删除指定键值，删除指定位置，删除区间元素
其中删除指定键值有返回值，为删除的元素个数，该返回值在map中没什么用处，在multimap中可以用来统计个数（map元素插入的时候会去重，但是multimap不会，multimap是真正意义上排序）
#include<iostream>
using namespace std;
#include<map>
void PrintMap(map<string, string> m)
{
for (auto e : m)
{
cout << e.first << ":" << e.second << " ";
}
cout << endl;
}
void TestMap()
{
map<string, string> m3;
map<string, string>::iterator it;
//插入
//使用insert插入元素 匿名插入
m3.insert(pair<string, string>{ "apple", "苹果" });
//显式插入
pair<string, string> p = { "watermelon", "西瓜" };
m3.insert(p);
//make_pair函数
m3.insert(make_pair("strawberry", "草莓"));
//下标访问符
m3["banana"] = "香蕉";
PrintMap(m3);
it = m3.begin();
//删除元素
//删除键值为某个值的元素
m3.erase("banana");
PrintMap(m3);
//删除某个位置上的元素(这个传入的位置必须有效)
m3.erase(it);
PrintMap(m3);
it = m3.begin();
//删除区间上的值
m3.erase(m3.begin(),m3.end());
PrintMap(m3);
}
int main()
{
//Map测试
TestMap();
return 0;
}
查找和修改元素
Find查找
（1）
在map中查找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()
（2）
在map中查找key为x的元素，找到返回该元素的位置const迭代器，否则返回cend()
两种find的主要区别在于返回的迭代去是否可以用来修改元素。
修改元素
使用下标访问符进行修改，或者find查找元素是否存在，然后再进行修改
map中的下标访问符
在C++中，std::map 容器提供了 operator[] 成员函数，它允许用户像访问数组一样使用方括号来访问键值对。这个操作符被称为“索引运算符”或“下标运算符”。
operator[] 主要有两个作用
1.如果给定的键存在于 std::map 中，则返回与该键关联的值类型的引用。
2.如果给定的键不存在，则会插入一个新的键值对，其中键就是提供的键，而值是值类型的默认构造对象，并返回这个新插入元素的值部分的引用。
using namespace std;
#include<map>
#include<vector>
void PrintMap(map<int, string> m)
{
//遍历元素
map<int, string> ::iterator it = m.begin();
while (it != m.end())
{
cout <<it->first<< ":" << it->second << " ";
it++;
}
cout << endl;
}
int main()
{
vector<string> v = { "xaiomin","xiaowang","maomi","lihua","mike","kimi","timi" };
map<int, string> m;
int i = 0;
for (auto e : v)
{
m[i++] = e;
}
PrintMap(m);
//访问已经存在的元素
m[0] = "damin";
PrintMap(m);
//访问不存在的元素
m[8] = "xiaocao";
PrintMap(m);
return 0;
}
其他的函数
swap:交换两个map的元素
clear：map中的元素清空
count：返回key为x的键值在map中的个数（主要用于multimap）
第二部分：了解multimap
multimap定义：
multimap也是关联式容器，底层应用二叉搜索树。按照特定的顺序存储键值对<key,value>，通过key排序并且标识元素。其中，多个键值对之间的key是可以重复的。使用迭代器遍历multimap可以得到有序的序列。
multimap特点：
1.key可以重复
2.multimap中的元素默认key按照小于来比较
3.multimap不可以使用下标访问
4.使用时包含#include<map>即可
multimap使用：
与map基本相同。
关于multimap更多知识
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