【STL】map函数

本文深入探讨了C++ STL中的Map容器,讲解了其基本使用、内部实现为红黑树,以及如何进行元素的插入、查找、读取和删除等操作。通过实例展示了map的强大功能。

Map是STL的一个关联容器,它提供一对一(其中第一个可以称为关键字,每个关键字只能在map中出现一次,第二个可能称为该关键字的值)的数据处理能力,由于这个特性,它完成有可能在我们处理一对一数据的时候,在编程上提供快速通道。这里说下map内部数据的组织,map内部自建一颗红黑树(一种非严格意义上的平衡二叉树),这颗树具有对数据自动排序的功能,所以在map内部所有的数据都是有序的,后边我们会见识到有序的好处。

1、使用map
使用map得包含map类所在的头文件
#include <map> //注意,STL头文件没有扩展名.h
map对象是模板类,需要关键字和存储对象两个模板参数:
std:map<int, string> personnel;
这样就定义了一个用int作为索引,并拥有相关联的指向string的指针.
为了使用方便,可以对模板类进行一下类型定义,
typedef map<int, CString> UDT_MAP_INT_CSTRING;
UDT_MAP_INT_CSTRING enumMap;
2.插入元素

在map中元素有两种插入方法:

①使用下标法       ②insert函数

在map中使用下标访问不存在的元素将导致在map容器中添加一个新的元素。

insert函数的插入方法主要有如下:

m.insert(e)
m.insert(beg, end)
m.insert(iter, e)

上述的e一个value_type类型的值。beg和end标记的是迭代器的开始和结束。

两种插入方法如下面的例子所示:

#include <stdio.h>
#include <map>
using namespace std;

int main(){
        map<int, int> mp;
        for (int i = 0; i < 10; i ++){
                mp[i] = i;
        }
        for (int i = 10; i < 20; i++){
                mp.insert(make_pair(i, i));
        }
        map<int, int>::iterator it;
        for (it = mp.begin(); it != mp.end(); it++){
                printf("%d-->%d\n", it->first, it->second);
        }
        return 0;
}

3.map中元素的查找和读取

注意:上述采用下标的方法读取map中元素时,若map中不存在该元素,则会在map中插入。

因此,若只是查找该元素是否存在,可以使用函数count(k),该函数返回的是k出现的次数;若是想取得key对应的值,可以使用函数find(k),该函数返回的是指向该元素的迭代器。

#include <stdio.h>
#include <map>
using namespace std;

int main(){
        map<int, int> mp;
        for (int i = 0; i < 20; i++){
                mp.insert(make_pair(i, i));
        }

        if (mp.count(0)){
                printf("yes!\n");
        }else{
                printf("no!\n");
        }

        map<int, int>::iterator it_find;
        it_find = mp.find(0);
        if (it_find != mp.end()){
                it_find->second = 20;
        }else{
                printf("no!\n");
        }

        map<int, int>::iterator it;
        for (it = mp.begin(); it != mp.end(); it++){
                printf("%d->%d\n", it->first, it->second);
        }
        return 0;
}

4.从map中删除元素

从map中删除元素的函数是erase(),该函数有如下的三种形式:

m.erase(k)
m.erase(p)
m.erase(b, e)

第一种方法删除的是m中键为k的元素,返回的是删除的元素的个数;第二种方法删除的是迭代器p指向的元素,返回的是void;第三种方法删除的是迭代器b和迭代器e范围内的元素,返回void。
 

#include <stdio.h>
#include <map>
using namespace std;

int main(){
        map<int, int> mp;
        for (int i = 0; i < 20; i++){
                mp.insert(make_pair(i, i));
        }

        mp.erase(0);

        mp.erase(mp.begin());

        map<int, int>::iterator it;
        for (it = mp.begin(); it != mp.end(); it++){
                printf("%d->%d\n", it->first, it->second);
        }


        return 0;
}


      

### C++ STL Map 容器概述 C++标准模板库(STL)提供了`map`容器用于存储键值对数据结构。该容器自动维护内部元素按键的升序排列[^1]。 #### 创建Map实例 创建一个简单的字符串到整数映射的例子如下: ```cpp #include <map> #include <string> std::map<std::string, int> studentScores; ``` 此代码片段声明了一个名为 `studentScores` 的 map 对象,它将学生的名字作为 key 映射到成绩分数上。 #### 插入元素 向已有的 map 中添加新的键值对可以通过下标操作符完成: ```cpp studentScores["Alice"] = 85; studentScores["Bob"] = 92; ``` 或者利用成员函数 insert 方法来实现相同的功能: ```cpp studentScores.insert(std::make_pair("Charlie", 78)); ``` #### 查找元素 为了访问特定键对应的值,同样可以采用下标方式获取;如果想要判断某个键是否存在,则可借助 count 函数: ```cpp if (studentScores.count("David") != 0){ std::cout << "Score of David is " << studentScores["David"]; } else{ std::cout << "No record found for David."; } ``` #### 遍历Map 遍历整个 map 并打印每一对键值关系的一种常见做法是使用迭代器: ```cpp for(const auto& pair : studentScores){ std::cout << pair.first << ": " << pair.second << "\n"; } ``` 上述循环会依次输出所有记录的学生姓名及其对应的成绩。 #### 删除元素 当不再需要某些条目时,可通过 erase 成员函数移除指定位置处的数据项: ```cpp // 移除单个元素 auto pos = studentScores.find("Eve"); if(pos != studentScores.end()){ studentScores.erase(pos); } // 清空全部内容 studentScores.clear(); ``` 对于更复杂的场景,如自定义类型的键,可能还需要考虑如何处理比较逻辑等问题。例如,在尝试以数组形式作为键时遇到困难的情况下,解决方案之一就是转而选用其他具备默认排序行为的标准类型,像 `std::pair<int,int>` 就是一个不错的选择[^2]。 另外值得注意的是,默认情况下 map 是基于红黑树实现并保持按键从小到大顺序排列的特性。不过也可以通过提供第三个参数来自定义排序准则,从而改变这一性质[^3]。
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