第10章 关联容器

       关联容器支持通过键来高效地查找和读取元素。基本关联容器：map和set。set仅包含一个键。multimap和multiset支持同一个键多次出现在容器中。

10.1、引言：pair类型

       pair类型，定义在utility头文件中。创建和初始化如：pair<T1,T2> p1(v1,v2);或make_pair(v1,v2)赋给pair类型的变量。

       对于pair类型，也可考虑typedef简化其声明：如，typedef pair<string,string> Author;

       对于pair类，可以直接访问其数据成员：其成员都是公有的。

10.3、map类型

       在使用关联容器时，它的键不但有一个类型，而且还有一个相关的比较函数。默认情况下，标准库使用键类型定义的<操作符来实现键的比较。对于键类型，唯一的约束就是必须支持<操作符。

       map<K,V>::value_type是存储元素的键以及值的pair类型，而且键为const（但它的值成员可以修改）。key_type是键类型；mapped_type是值类型；

       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，它的键即为该下标值，如果没给该元素赋值，则值进行默认初始化，如int则初始化为0。

       注：与vector和string类型不同，map下标操作符返回一个mapped_type类型的值，而map迭代器返回value_type类型的值，包含const key_type和mapped_type类型成员的pair对象。

10.3.5、map::insert的使用

       map<string,int>word;

       word["hello"]++;

       pair<string,int> word2("hello",33);

       word.insert(word2);//这边word2没有插入成功，word的hello值还是1。即在插入时，如果键在m中已经存在，则保持m不变。该函数返回一个pair类型对象，包含指向键为e.first的元素的map迭代器，以及一个bool类型的对象，表示是否插入了该元素，如：pair<map<string,int>::iterator, bool> ret=函数返回。++ret.first->second实现该值递增，->优先级高于++。

       还有如：insert(beg,end);beg和end是标记元素范围的迭代器，即插入该范围内的所有元素，遵循前闭后开原则。

10.3.6、查找并读取map中的元素

       m.count(k)：返回m中k的出现次数。它对于map键来说，0,1可以反应一个键是否存在。

       m.find(k)：如果m容器中存在按k索引的元素，则返回指向该元素的迭代器。如果不存在，则返回超出末端迭代器。如用：find函数！= 容器.end()来判断。

10.3.7、从map对象中删除元素

       map容器的erase操作返回void。而顺序容器的erase操作则返回一个迭代器，指向被删除元素后面的元素。

       m.erase(b,e)从m中删除一段范围内的元素，遵循前闭后开原则。

10.3.8、map对象的迭代遍历

       map同样提供begin和end运算。

10.4、set类型

       以一段范围的元素初始化set对象，或在set对象中插入一组元素时，对于每个键，事实上都只添加了一个元素。

       set中添加元素：（1）insert一个元素；（2）调用insert时，提供一对迭代器实参，插入其标记范围内所有的元素。

       set中获取元素：（1）find运算，找到返回对应元素的迭代器，否则为end()迭代器。（2）count运算，返回1或0。

       set的键也是const，不能通过找到的迭代器修改键值。

10.5、multimap和multiset类型

       multimap不支持下标运算（显然，某个键对应多个值），其余与map操作相同。

10.5.1、元素的添加和删除

       带有一个参数的erase版本将删除拥有该键的所有元素，并返回删除元素的个数。而带有一个或一对迭代器参数的版本只删除指定的元素，并返回void类型。

10.5.2、在multimap和multiset中查找元素

       在multimap中，同一个键所关联的元素必然相邻存放。

       案例：假设有作者与书名映射，希望找到并输出某个作者写的所有书的书名。方法一，使用find和count操作。首先调用count确定某作者所写的书籍数目，然后调用find获得指向第一个该键所关联的元素迭代器。方法二，用lower_bound(k)（返回一个迭代器，指向键不小于k的第一个元素）和upper_bound(k)（返回一个迭代器，指向键大于k的第一个元素）。如果该键没有关联的元素，则lower_bound和upper_bound返回相同的迭代器，都指向同一个元素或同时指向multimap的超出末端位置。它们都指向在保持容器元素顺序的前提下，该键应被插入的位置。equal_range(k)返回一个迭代器的pair对象，它的first成员等价于m.lower_bound(k)，second成员等价于m.upper_bound(k)。

10.6、容器的综合应用：文本查询程序

       设计程序的一个良好习惯是首先将程序所涉及的操作列出来。明确需要提供的操作，有助于建立需要的数据结构和实现这些行为。（看似常识，有时却不会去执行···）

       问题：查询给出的单词所在的行号及每行内容

       方法：（1）使用vector<string>类型的对象存储整个文件的副本，文件的每行是该对象的一个元素。在输出某一行时，只需以行号为下标获取该行所在的元素即可。（2）将每个单词所在的行号存储在一个set容器对象中。（3）使用一个map容器将每个单词与一个set容器对象关联起来，该set容器对象记录此单词所在的行号。具体就是对每行的每个单词，用map[word].insert(行号);即可。