C++map函数的用法

1,map简介

map是STL的一个关联容器,它提供一对一的hash。

  • 第一个可以称为关键字(key),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(value);

map以模板(泛型)方式实现,可以存储任意类型的数据,包括使用者自定义的数据类型。Map主要用于资料一对一映射(one-to-one)的情況,map內部的实现自建一颗红黑树,这颗树具有对数据自动排序的功能。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。比如一个班级中,每个学生的学号跟他的姓名就存在著一对一映射的关系。
在这里插入图片描述
2,map的功能

自动建立key - value的对应。key 和 value可以是任意你需要的类型。

3,使用map

使用map得包含map类所在的头文件

#include //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;

4,map的构造函数

map共提供了6个构造函数,这块涉及到内存分配器这些东西,略过不表,在下面我们将接触到一些map的构造方法,这里要说下的就是,我们通常用如下方法构造一个map:

map<int, string> mapStudent;

5,插入元素

// 定义一个map对象
map<int, string> mapStudent;
 
// 第一种 用insert函數插入pair
mapStudent.insert(pair<int, string>(000, "student_zero"));
 
// 第二种 用insert函数插入value_type数据
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type(001, "student_one"));
 
// 第三种 用"array"方式插入
mapStudent[123] = "student_first";
mapStudent[456] = "student_second";

以上三种用法,虽然都可以实现数据的插入,但是它们是有区别的,当然了第一种和第二种在效果上是完成一样的,用insert函数插入数据,在数据的 插入上涉及到集合的唯一性这个概念,即当map中有这个关键字时,insert操作是不能在插入数据的,但是用数组方式就不同了,它可以覆盖以前该关键字对 应的值,用程序说明如下:

mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (001, "student_one"));
 
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (001, "student_two"));

上面这两条语句执行后,map中001这个关键字对应的值是“student_one”,第二条语句并没有生效,那么这就涉及到我们怎么知道insert语句是否插入成功的问题了,可以用pair来获得是否插入成功,程序如下

// 构造定义,返回一个pair对象
pair<iterator,bool> insert (const value_type& val);
 
pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;
 
Insert_Pair = mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (001, "student_one"));
 
if(!Insert_Pair.second)
    cout << ""Error insert new element" << endl;

我们通过pair的第二个变量来知道是否插入成功,它的第一个变量返回的是一个map的迭代器,如果插入成功的话Insert_Pair.second应该是true的,否则为false。

6, 查找元素

当所查找的关键key出现时,它返回数据所在对象的位置,如果沒有,返回iter与end函数的值相同。

// find 返回迭代器指向当前查找元素的位置否则返回map::end()位置
iter = mapStudent.find("123");
 
if(iter != mapStudent.end())
       cout<<"Find, the value is"<<iter->second<<endl;
else
   cout<<"Do not Find"<<endl;

7, 刪除与清空元素

//迭代器刪除
iter = mapStudent.find("123");
mapStudent.erase(iter);
 
//用关键字刪除
int n = mapStudent.erase("123"); //如果刪除了會返回1,否則返回0
 
//用迭代器范围刪除 : 把整个map清空
mapStudent.erase(mapStudent.begin(), mapStudent.end());
//等同于mapStudent.clear()

8,map的大小

在往map里面插入了数据,我们怎么知道当前已经插入了多少数据呢,可以用size函数,用法如下:

int nSize = mapStudent.size();

9,map的基本操作函数:

    C++ maps是一种关联式容器,包含“关键字/值”对

    begin()          返回指向map头部的迭代器

   clear()          删除所有元素

   count()          返回指定元素出现的次数

    empty()          如果map为空则返回true

    end()          返回指向map末尾的迭代器

   equal_range()          返回特殊条目的迭代器对

    erase()          删除一个元素

   find()          查找一个元素

   get_allocator()         返回map的配置器

    insert()          插入元素

   key_comp()          返回比较元素key的函数

   lower_bound()         返回键值>=给定元素的第一个位置

   max_size()          返回可以容纳的最大元素个数

   rbegin()          返回一个指向map尾部的逆向迭代器

    rend()          返回一个指向map头部的逆向迭代器

   size()          返回map中元素的个数

   swap()          交换两个map

    upper_bound()          返回键值>给定元素的第一个位置

   value_comp()          返回比较元素value的函数

### C++ 中 `map` 的使用方法 #### 什么是 `map` `map` 是 C++ STL 提供的一种关联容器,用于存储键值对 (key-value pairs),其中每个键都是唯一的。通过键可以快速查找对应的值。 --- #### 定义和初始化 可以通过以下方式定义并初始化一个 `map`: ```cpp #include <iostream> #include <map> using namespace std; int main() { // 定义一个 int -> string 类型的 map map<int, string> stuMap; // 插入元素的方法一:使用下标操作符 [] stuMap[1001] = "Jason"; // 插入元素的方法二:使用 insert 方法配合 pair 构造器 stuMap.insert(pair<int, string>(1002, "Helen")); // 插入元素的方法三:使用 make_pair 工具函数 stuMap.insert(make_pair(1003, "Steve")); return 0; } ``` 上述代码展示了三种向 `map` 添加元素的方式[^2]。 --- #### 遍历 `map` 可以使用多种方式进行遍历,以下是两种常见的方式: ##### 方式一:使用范围基循环 (`range-based for loop`) ```cpp for (const auto& entry : stuMap) { cout << "Key: " << entry.first << ", Value: " << entry.second << endl; } ``` ##### 方式二:使用标准库中的 `std::for_each` 和回调函数 ```cpp #include <algorithm> // 自定义回调函数 void printEntry(const pair<const int, string>& entry) { cout << "Key: " << entry.first << ", Value: " << entry.second << endl; } // 调用 for_each 进行遍历 for_each(stuMap.begin(), stuMap.end(), printEntry); ``` 这种方式利用了 STL 算法 `std::for_each` 来实现更灵活的操作[^1]。 --- #### 查找特定键 如果需要判断某个键是否存在或者获取其对应值,可以使用如下方法: ##### 使用 `find()` 函数 ```cpp auto it = stuMap.find(1002); // 寻找 key=1002 的条目 if (it != stuMap.end()) { // 如果找到,则执行相应逻辑 cout << "Found Key: " << it->first << ", Value: " << it->second << endl; } else { cout << "Key not found!" << endl; } ``` ##### 使用 `count()` 函数 ```cpp if (stuMap.count(1002)) { cout << "Key exists." << endl; } else { cout << "Key does not exist." << endl; } ``` 注意:`count()` 返回的是匹配键的数量,在 `map` 中总是返回 0 或 1,因为键唯一。 --- #### 删除元素 删除指定键的元素可使用 `erase()` 方法: ```cpp // 根据键删除 stuMap.erase(1001); // 根据迭代器删除 auto iter = stuMap.find(1002); if (iter != stuMap.end()) { stuMap.erase(iter); } ``` 还可以清空整个 `map`: ```cpp stuMap.clear(); ``` --- #### 获取大小和其他属性 - **获取当前容量**:`size()` - **检查是否为空**:`empty()` 示例: ```cpp cout << "Size of the map: " << stuMap.size() << endl; if (stuMap.empty()) { cout << "The map is empty." << endl; } ``` --- #### 排序特性 默认情况下,`map` 按照键升序排列。这是因为底层基于红黑树实现。如果希望自定义排序顺序,可以在模板参数中传入比较函数对象或 lambda 表达式作为第三个参数。 示例(降序排列): ```cpp struct DescendingCompare { bool operator()(const int& a, const int& b) const { return a > b; // 大于号表示按降序排列 } }; map<int, string, DescendingCompare> descStuMap; descStuMap[1001] = "Alice"; descStuMap[1002] = "Bob"; for (const auto& entry : descStuMap) { cout << "Key: " << entry.first << ", Value: " << entry.second << endl; } ``` ---
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