map key值为结构的写法

C++ STL map 自定义键值示例
本文介绍如何为C++ STL中的map容器自定义键值类型,并通过一个具体示例展示如何重载小于运算符以实现自定义类型的比较逻辑。

 

     STL中的一般都是用小于号(<)做比较, map中的查询就是用的小于号,因此我们在用结构体或者类做map的关键字的时候,就要重载类的小于号,下面是我在工作中写的一个简单例子, 经过测试的,没有问题,但是写法比较土, 如果有更好的在补上。

 

 

<think>在C++中,检查map中是否存在某个key有多种方法。以下是常用的几种方式: 1. 使用`find`成员函数:查找指定key的元素,如果找到则返回指向该元素的迭代器,否则返回`end()`迭代器。 2. 使用`count`成员函数:返回指定key的元素个数(在map中只能是0或1)。 3. 使用`contains`成员函数(C++20引入):如果map中存在具有指定key的元素则返回true,否则返回false。 下面分别给出示例代码和解释。 ### 方法1:使用find ```cpp #include <iostream> #include <map> int main() { std::map<int, std::string> exampleMap = {{1, "one"}, {2, "two"}}; // 要查找的key int key = 2; // 使用find auto it = exampleMap.find(key); if (it != exampleMap.end()) { std::cout << "Key " << key << " found. Value: " << it->second << std::endl; } else { std::cout << "Key " << key << " not found." << std::endl; } return 0; } ``` **解释**:`find`函数返回一个迭代器,如果迭代器不等于`end()`,则表示找到了key,可以通过迭代器访问该元素。 ### 方法2:使用count ```cpp #include <iostream> #include <map> int main() { std::map<int, std::string> exampleMap = {{1, "one"}, {2, "two"}}; int key = 3; if (exampleMap.count(key)) { std::cout << "Key " << key << " exists." << std::endl; } else { std::cout << "Key " << key << " does not exist." << std::endl; } return 0; } ``` **解释**:`count`函数返回keymap中的个数。由于mapkey唯一,所以返回只能是0或1。当返回1时表示存在,0表示不存在。 ### 方法3:使用contains(C++20) ```cpp #include <iostream> #include <map> int main() { std::map<int, std::string> exampleMap = {{1, "one"}, {2, "two"}}; int key = 1; if (exampleMap.contains(key)) { std::cout << "Key " << key << " exists." << std::endl; } else { std::cout << "Key " << key << " does not exist." << std::endl; } return 0; } ``` **解释**:C++20引入的`contains`成员函数直接返回bool,表示key是否存在。这是最直观的方法,但需要编译器支持C++20标准。 ### 性能说明 - 在`std::map`中,以上方法的时间复杂度均为O(log n),因为`std::map`通常是基于红黑树实现的。 - 对于`std::unordered_map`(哈希表),这些操作的平均时间复杂度是O(1),最坏情况是O(n)。 ### 推荐方法 - 如果只需要检查存在性且使用C++20或更高版本,推荐使用`contains`,因为它语义清晰。 - 如果需要同时获取元素(如果存在),则使用`find`,因为可以在找到的情况下直接使用迭代器。 - 在C++20之前,可以使用`count`或`find`,但注意`count`在map中效率与`find`相当(都是O(log n)),但`find`在需要访问元素时更高效(避免二次查找)。 §§相关问题§§: 1. 在`std::map`中,`find`方法和`count`方法在性能上有什么区别? 2. 如何修改`std::map`中已存在的key对应的value? 3. 在C++17中,如何安全地向`std::map`插入一个不存在的key? 4. 当使用`std::map`存储自定义类型作为key时,需要满足哪些条件?</think>### 在C++中检查map键是否存在 在C++中检查`std::map`或`std::unordered_map`中键是否存在有四种主要方法,各有适用场景: #### 1. 使用`find()`方法(推荐) ```cpp #include <iostream> #include <map> int main() { std::map<int, std::string> myMap = {{1, "apple"}, {2, "banana"}}; // 要查找的键 int key = 2; // 使用find()检查键是否存在 auto it = myMap.find(key); if (it != myMap.end()) { std::cout << "Key " << key << " exists. Value: " << it->second << std::endl; } else { std::cout << "Key " << key << " does not exist." << std::endl; } return 0; } ``` **解释**: - `find()`返回指向键的迭代器,若键不存在则返回`end()`迭代器 - 时间复杂度:O(log n)(`std::map`)或平均O(1)(`std::unordered_map`) - 优势:可直接访问元素,避免二次查找 #### 2. 使用`count()`方法 ```cpp if (myMap.count(key) > 0) { std::cout << "Key exists." << std::endl; } ``` **解释**: - `count()`返回匹配键的数量(map中为0或1) - 更简洁但无法直接获取 - 时间复杂度同`find()` #### 3. 使用`contains()`方法(C++20起) ```cpp #if __cplusplus >= 202002L if (myMap.contains(key)) { std::cout << "Key exists." << std::endl; } #endif ``` **解释**: - C++20引入的专用存在性检查方法 - 最语义清晰的写法 - 需要编译器支持C++20标准 #### 4. 使用`[]`运算符(不推荐用于存在性检查) ```cpp // 不推荐 - 可能意外插入元素 if (!myMap[key].empty()) { /* ... */ } ``` **危险原因**: - 若键不存在,会插入默认构造的 - 改变map状态且可能产生非预期副作用 - 仅当确定键存在时才应使用 ### 完整示例(包含所有方法) ```cpp #include <iostream> #include <map> #include <unordered_map> int main() { // 使用std::map(有序,红黑树实现) std::map<int, std::string> fruitMap = { {1, "Apple"}, {2, "Banana"}, {3, "Cherry"} }; const int targetKey = 2; const int missingKey = 5; // 方法1:find()(最佳实践) if (auto it = fruitMap.find(targetKey); it != fruitMap.end()) { std::cout << "Found with find(): " << it->second << "\n"; } // 方法2:count() std::cout << "Count for key 5: " << fruitMap.count(missingKey) << "\n"; // 方法3:contains()(C++20) #if __cplusplus >= 202002L if (fruitMap.contains(targetKey)) { std::cout << "Contains key 2 (C++20 method)\n"; } #endif // 危险示例:使用[]运算符 std::cout << "Size before [] access: " << fruitMap.size() << "\n"; std::cout << "Value for key 5: " << fruitMap[missingKey] << "\n"; // 插入空字符串 std::cout << "Size after [] access: " << fruitMap.size() << "\n"; // 大小变为4 return 0; } ``` ### 性能与选择建议 | 方法 | 时间复杂度 | 优点 | 缺点 | |------------|------------------|---------------------------|--------------------------| | `find()` | O(log n) / O(1) | 可同时访问元素,高效 | 需要处理迭代器 | | `count()` | O(log n) / O(1) | 代码简洁 | 无法直接访问元素 | | `contains()`| O(log n) / O(1) | 语义最清晰(C++20+) | 需要C++20支持 | | `[]` | O(log n) / O(1) | 访问元素最简洁 | 键不存在时会插入新元素 | **最佳实践**: 1. 需要同时检查存在性和访问 → 使用`find()` 2. 仅需检查存在性(C++20+) → 使用`contains()` 3. 仅需检查存在性(C++17及更早) → 使用`count()` 4. 绝对避免使用`[]`进行存在性检查
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