STL — map容器用法的详解

旧城等待， 2022-06-06 10:05 202阅读 0赞

## 详解map容器的使用 ##

map是STL的一个关联容器，它提供一对一 的数据处理能力. 也就是内部存储的有两个部分，一个是固定的键值(从开始插入后就不

会再改变的值)也可以称为关键字另外一个是记录该关键字的状态(大小，翻译，对应关系).所以map的作用很广泛，生活中一一对

应 的东西太多了，比如你的身份证号和你，比如你需要记录很多不同东西的数量，还有很多很多. 而且map还是有序的.应用场景相

当 广泛. 但是map也是有不能存储的数据 只要该数据不能够互相比较大小那么就不能使用map存储. 那么为什么呢？

这里是由于map容器底层是使用搜索树来存储数据的，所以你在构建搜索树的时候需要不停的比较大小,这就是原因.而这里使用的搜

索树是较为成熟的红黑树，正因为底层是红黑色所以 map的查找，删 除，插入的 效率都很高. 那么如果你还是不了解为什么，那么你

就需要了解 红黑树的知识了，我有一篇博客专门介绍[红黑树原理和实现][Link 1]如果不是很清楚 希望这个可以帮助到你.

我们可以通过map的迭代器改变map的元素内容吗？ 如果想要修正元素的键值，答案是不行的，因为Map元素的键值关系到map元素的排

列顺序.任意改变map元素键值将会严重破坏map组织.但如果想要修正元素的实值，答案是可以，因为map元素的实值并不影响map元素的

排列规则，因此，map iterator既不是一种consttant iterator，也不是一种mutable iterato

map拥有与list相同的某些性质: 当客户端对它进行元素新增操作或删除操作时，操作之前的所有迭代器，在操作完成之后都依然有效，当然

那个被删除元素迭代器必然是个例外.

## map的成员函数 ##

<table style="margin:0px; padding:0px; border-collapse:collapse; border-spacing:0px; max-width:850px; border:1px solid silver; word-break:break-word; color:rgb(51,51,51); font-family:Verdana,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:18px; width:748px"> 
 <tbody style="margin:0px; padding:0px"> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 
 <div style="margin:0px; padding:0px"> 
 <div style="margin:0px; padding:0px"> 
 at 
 </div> 
 </div> </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 查找具有指定键值的元素。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> begin</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回一个迭代器，此迭代器指向映射中的第一个元素。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> cbegin</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回一个常量迭代器，此迭代器指向映射中的第一个元素。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> cend</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回一个超过末尾常量迭代器。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> clear</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 清除映射的所有元素。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> count</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回映射中其键与参数中指定的键匹配的元素数量。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> crbegin</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回一个常量迭代器，此迭代器指向反向映射中的第一个元素。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> crend</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回一个常量迭代器，此迭代器指向反向映射中最后一个元素之后的位置。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> emplace</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 将就地构造的元素插入到映射。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> emplace_hint</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 将就地构造的元素插入到映射，附带位置提示。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> empty</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 如果映射为空，则返回 true。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> end</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回超过末尾迭代器。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> equal_range</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回一对迭代器。 此迭代器对中的第一个迭代器指向&nbsp;map&nbsp;中其键大于指定键的第一个元素。 此迭代器对中的第二个迭代器指向&nbsp;map&nbsp;中其键等于或大于指定键的第一个元素。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> erase</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 从指定位置移除映射中的元素或元素范围。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> find</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回一个迭代器，此迭代器指向映射中其键与指定键相等的元素的位置。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> get_allocator</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回用于构造映射的&nbsp;allocator&nbsp;对象的副本。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> insert</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 将元素或元素范围插入到映射中的指定位置。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> key_comp</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回用于对映射中的键进行排序的比较对象副本。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> lower_bound</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回一个迭代器，此迭代器指向映射中其键值等于或大于指定键的键值的第一个元素。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> max_size</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回映射的最大长度。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> rbegin</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回一个迭代器，此迭代器指向反向映射中的第一个元素。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> rend</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回一个迭代器，此迭代器指向反向映射中最后一个元素之后的位置。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> size</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回映射中的元素数量。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> swap</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 交换两个映射的元素。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> upper_bound</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回一个迭代器，此迭代器指向映射中其键值大于指定键的键值的第一个元素。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> value_comp</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 检索用于对映射中的元素值进行排序的比较对象副本。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> shrink_to_fit</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 放弃额外容量。</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> size</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 返回vector元素个数</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> swap</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 交换两个向量的元素。</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 访问操作 ##

这里我们需要熟练运用的函数为:*at,begin,end,count,find.*

map<int, int> T;
 
 	T[0] = 1;
 	T[1] = 2;
 	T[2] = 3;
 	T[3] = 4;
 	//operator[]返回指定下标的引用.
 
 	cout << "map容器中关键值为2的val为：";
 	cout << T.at(2) << endl;
 	//at函数查找输入键值对应的元素. 
 
 	cout << "从头遍历该map元素" << endl;
 	map<int, int>::iterator it = T.begin();
 	//返回map中第一个元素位置的迭代器
 
 	while (it != T.end())
 	//返回map中最后一个元素下一个位置的迭代器
 	{
 		cout << it->first << " ->>> " << it->second << endl;
 		++it;
 		//让迭代器跳转到下一个元素的位置.
 	}
 
 	cout << "find一个元素的迭代器并且访问它:";
 	cout << T.find(3)->first << " ->>> " << T.find(3)->second << endl;

**运行结果:**

**![20171106145736761][]**

## 插入操作 ##

插入的操作我们我们不是直接就把两个值传给他，我们需要先把两个放进pair里面，比如最基本的插入insert(pair<K,V>(key,val));

这里每次插入的时候都要给pair传入模板类型有点繁琐，所以我想着在这里封装一个函数让模板参数可以自动识别,所以写一个函数为

template<typename K, typename V>
 pair<K, V> mymake_pair(const K& key,const V& val)
 {
 	return pair<K, V>(key, val);
 }

其实编译器有一个这个函数，但是我们也需要明白函数的底层构造以及为什么需要这个函数,接下来我们看几种不同的重载的插入:

map<int, int> T;
 
 	//***1*** 最正常的插入
 	T.insert(pair<int, int>(1, 1));
 	T.insert(pair<int, int>(2, 2));
 	T.insert(pair<int, int>(3, 3));
 	//这是最基本的插入操作，这里没有前插后插的，因为搜索树会负责给你安排位置
 	//这里不需要你操心.
 
 	T.insert(mymake_pair(4, 4));
 	T.insert(mymake_pair(5, 5));
 	T.insert(mymake_pair(6, 6));
 
 	map<int, int>::iterator it1 = T.begin();
 
 	cout << "遍历T中的元素:" << endl;
 	while (it1 != T.end())
 	{
 		cout << it1->second << " ";
 		cout << "的val为" << " ";
 		cout << it1->first << endl;
 		++it1;
 	}
 	cout << endl;
 
 	//***2** 利用迭代器进行区间插入
 
 	std::map<int, int> anothermap;
 	anothermap.insert(T.begin(), T.find(4));
 	//
 
 	map<int, int>::iterator it2 = anothermap.begin();
 
 	cout << "遍历anothermap中的元素:" << endl;
 	while (it2 != anothermap.end())
 	{
 		cout << it2->second << " ";
 		cout << "的val为 " << " ";
 		cout << it2->first << endl;
 		++it2;
 	}

运行结果:

![20171106151537968][]

##    删除操作 ##

其实当你明白插入操作之后，我觉得删除操作，以及删除操作里面的删除迭代器区间的操作你会很容易就Get到. 我这里就直接撸代码了！

map<int, int> T;
 
 	T.insert(mymake_pair(1, 1));
 	T.insert(mymake_pair(2, 2));
 	T.insert(mymake_pair(3, 3));
 	T.insert(mymake_pair(4, 4));
 	T.insert(mymake_pair(5, 5));
 	T.insert(mymake_pair(6, 6));
 
 	map<int, int>::iterator it1 = T.begin();
 
 	cout << "遍历T中的元素:" << endl;
 	while (it1 != T.end())
 	{
 		cout << it1->second << " ";
 		cout << "的val为" << " ";
 		cout << it1->first << endl;
 		++it1;
 	}
 	cout << endl;
 
 	//***2*** 删除单个迭代器
 
 	map<int, int>::iterator it3 = T.find(2);
 	//通过find拿到关键字为2的迭代器
 
 	T.erase(it3);
 	//然后删除该元素.
 
 	it1 = T.begin();
 
 	cout << "遍历T中的元素:" << endl;
 	while (it1 != T.end())
 	{
 		cout << it1->second << " ";
 		cout << "的val为" << " ";
 		cout << it1->first << endl;
 		++it1;
 	}
 	cout << endl;
 
 
 	//***2*** 删除迭代器区间
 
 	it3 = T.find(3);
 	//通过find拿到关键字为3的迭代器
 
 	T.erase(it3, T.end());
 	//删除掉it3到map容器结束的所有节点.
 
 	it1 = T.begin();
 
 	cout << "遍历T中的元素:" << endl;
 	while (it1 != T.end())
 	{
 		cout << it1->second << " ";
 		cout << "的val为" << " ";
 		cout << it1->first << endl;
 		++it1;
 	}
 	cout << endl;
 
 
 	//***3*** 终极大招 删除所有元素.
 
 	T.insert(mymake_pair(1, 1));
 	T.insert(mymake_pair(2, 2));
 	T.insert(mymake_pair(3, 3));
 	T.insert(mymake_pair(4, 4));
 	T.insert(mymake_pair(5, 5));
 	T.insert(mymake_pair(6, 6));
 
 	T.clear();
 	//删除所有元素.
 
 	it1 = T.begin();
 
 	cout << "遍历T中的元素:" << endl;
 	while (it1 != T.end())
 	{
 		cout << it1->second << " ";
 		cout << "的val为" << " ";
 		cout << it1->first << endl;
 		++it1;
 	}
 	cout << endl;

运行结果:

![20171106152533900][]

## 其他操作 ##

这里map也有和vector和list相似的其他功能，比如size,empty,swap...... 相信大家会用vector,list的功能就会使用map的这些功能.

如果不会使用也没关系！ [详细vector的用法][vector] 以及 [详细的list的用法][list] 这两个博客我写了好久，功能也挺全的，不懂的可以顺便过去

瞧一瞧~ map其实挺好用的，最重要的是尝试自己实现一个Map，这样你的红黑树的理解，你的设计结构能力会有很高的进步.等我实

现ok，会再写一个博客的.

[Link 1]: http://blog.csdn.net/dawn_sf/article/details/78419286
[20171106145736761]: /images/20220606/180b86ab790d4dc3bddece5e0d1fa594.png
[20171106151537968]: /images/20220606/10515be0f2d84271b0beb0dc444bd199.png
[20171106152533900]: /images/20220606/ac11eb03c3de4f498afb808e4207d29b.png
[vector]: http://blog.csdn.net/dawn_sf/article/details/77937503
[list]: http://blog.csdn.net/dawn_sf/article/details/77946097