C++学习----关联容器-优快云博客

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序言

为什么突然写这里了呢，因为虽然我以及开始写题目，但是我C++学习的内容还没有结束，也就一半一半。但是发现可以把学到的东西写道这里也是一个记笔记的好方法。所有开的专题，用来记录一下。

主要的关联容器

1、map：map中的元素是一些键值对（key-value），类似字典；

2、set：每个元素只包含一个关键字，支持高效的关键字查询操作；

标准库提供8个关联容器，区别在三个方面：1、set和map；2、重复和不重复；3、顺序和无序。

map ：关联数组；保存键值对。
set ：关键字即值，只保存关键字。
multimap：关键字可以重复出现的map。
multiset：关键字可以重复的set。
unordered_map:用哈希函数组织的map
unordered_set：用哈希函数组织的set
unordered_multimap：哈希组织的map，关键字可以重复
unordered_multiset：哈希组织的set，关键字可以重复

map初体验

#include<iostream>
#include<map>
#include<string>
using namespace std;


int main(){
    //统计每个单词在输入中出现的次数
    map<string,size_t> word_count;//size_t是一个无符号整数类型
    string word;
    while(cin>>word){
        ++word_count[word];//提取word_count中word对应的计数器并将其加1
    }
    for(const auto &w:word_count){
        cout<<w.first<<" occurs "<<w.second<<((w.second>1)?" times":" time")<<endl;
    }


    return 0;
}

set初体验

//统计每个单词在输入中出现的次数
    map<string,size_t> word_count1;
    set<string> exclude = {"The","But","And","Or","An","A",
                            "the","but","and","or","an","a"};
    while(cin>>word){
        if(exclude.find(word)==exclude.end()){//find返回一个迭代器，如果元素存在，迭代器指向元素，否则指向尾后迭代器
            ++word_count1[word];
        }
    }

那map和set和其他顺序容器的区别，vector，list等等

数据结构和内部实现：
- map 和 set：通常由平衡二叉搜索树（如红黑树）实现。它们维护元素的有序性，并提供较高效的查找、插入和删除操作（通常是对数时间复杂度）。
- vector：基于动态数组实现，支持快速随机访问。插入和删除操作（特别是在数组的中间或开始位置）可能导致其他元素的移动，从而影响性能，尤其是在数组很大时。
- list：基于双向链表实现。它允许快速的插入和删除操作，无论是在列表的哪个位置，因为这些操作仅仅涉及修改指针，不需要移动元素。
性能特点：
- map 和 set：优秀的查找效率，适用于需要频繁检索的场景。插入和删除操作虽然效率较高，但比链表慢，因为需要维持树的平衡。
- vector：提供非常快速的随机访问，但插入和删除（特别是非末尾操作）可能较慢，因为可能需要数组复制或移动元素。
- list：任何位置的插入和删除操作都非常快，但随机访问效率低，因为需要从头部或尾部遍历到目标位置。
使用场景：
- map：当需要根据键快速访问数据时使用，如实现字典。
- set：当需要维护一个没有重复元素的集合时使用，可以快速检查某个元素是否存在。
- vector：适用于元素数量变化不大，且需要频繁随机访问元素的场景。
- list：适用于元素数量频繁变动，特别是在不同位置插入或删除时，而对随机访问的需求不高的场景。
选择依据：
- 操作侧重点：如果需要快速访问，选择 vector；如果操作主要是插入和删除，选择 list；如果需要按顺序存储和快速查找，选择 map 或 set。
- 内存使用：vector 和 list 可能因为存储冗余数据或指针而使用更多内存；而 map 和 set 虽然管理更复杂的内部结构，但通常使用内存更高效。