C++STL容器总结篇之map-蒲公英云

一、关于map的介绍

map是STL的一个容器，和set一样，map也是一种关联式容器。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，有助于我们处理一对一数据。这里说下map内部数据的组织，map内部是自建一颗红黑树(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。学习map我们一定要理解什么是一对一的数据映射？
比如：一个班级中，每个学生的学号跟他的姓名就存在着一一映射的关系，这个模型用map可能轻易描述，很明显学号用int 描述，姓名用字符串描述采用的string，于是我们使用的map形式如下：map student;

关于map和set底层实现以及效率问题，在另一篇《C++STL中set容器的一点总结》已经说了一些，map和set底层实现都是采用了平衡树来实现的。这里说一下map和set容器的区别。

对于map中的每个节点存储的是一对信息，包括一个键和一个值，各个节点之间的键值不能重复。
对于set中的每个节点存储的是一个信息，只有一个键，但是每个键值也是唯一的。set表示的是集合的概念。

对于map的学习，或者说是对STL中的容器的学习，要知道每种容器的实现原理，每种适合适合解决什么问题的，才关键~~~~

二、map容器中的函数

2.1 构造函数

map() //默认构造函数
map(const map& m) //拷贝构造函数
map(iterator begin, iterator end ); //区间构造函数
map(iterator begin, iterator end, const traits& _compare) //带比较谓词的构造函数
map(iterator begin, iterator end, const traits& _compare, const allocator& all) //带分配器

map的构造函数主要是调用“拷贝构造函数”和利用“迭代器”进行初始化两种方式，因此就不逐个演示了。

2.2 map中的基础函数

begin()，end()，rbegin()，rend()，empty()，clear()，size()，max_size()。
以上常用的函数，看到名字应该就知道怎么用了吧，示例代码如下：
#include<iostream>
#include<map>
using namespace std;
int main(){
    map<int, string> student;
    map<int, string>::iterator ite;
    student.insert(pair<int, string>(1001, "张三"));
    student.insert(pair<int, string>(1002, "李四"));
    student[1005] = "王五"; //也可以这样插入
    cout << "迭代器中元素如下：" << endl;
    for(ite = student.begin(); ite != student.end(); ite++){
        cout << ite->first << "   " << ite->second << endl;
    }
    cout << endl;
    cout << "map 的 size 的值为：" << student.size() << endl;
    cout << "map 的 max_size 的值为：" << student.max_size() << endl;
    student.clear();
    if(student.empty()){
        cout << "map 为空！" << endl;
    }else{
        cout << "map 不为空！" << endl;
    }
    return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

2.3 map中的查找元素

find函数和count函数在map中都能用来查找，但因为map中的键值是不允许重复的，所以一个键值只能出现一次，这说明count的返回值就只能是0或1了，那么显然这就能完成查找了。但是用count来完成查找并不是最优的选择，因为原来的本意是用count来完成计数的，这在vector等序列式容器中是灰常好用的，而map中之所以有这个count函数，就是为了STL提供统一的接口，这样说来map中的upper_bound和lower_bound，equel_range等函数组合起来也是可以完成查找功能的（想一想怎么实现）。这里有个疑问：count和find对于完成的效率是不是一致的呢？？
我们分别看看分别用find和count来完成查找：

#include<iostream>
#include<map>
using namespace std;
int main(){
    map<int, string> student;
    map<int, string>::iterator ite;
    student.insert(pair<int, string>(1001, "张三"));
    student.insert(pair<int, string>(1002, "李四"));
    student[1005] = "王五"; //也可以这样插入
    if(student.find(1002) != student.end()){
        cout << "find 查询成功 ！" << endl;
    }
    if(student.count(1002)){
        cout << "count 查询成功 ! " << endl;
    }
    return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
看到了吗，count和find还是有区别的，那就是count只能单纯的查找元素是否存在，而find能定位要查找元素的位置。有一点需要注意的是查找的参数是键值哦！！

2.3 map中的数据的插入与删除

map中数据的插入，数据的插入大概有三种方式:

1. insert(pair<T1,T2,>(key1,value1))
2. insert(map<T1,T2>::value_type(key1,value1)) //这种插入方式和第一种基本相似
3. 利用数组进行插入，这个一会用程序演示吧。

map中数据的删除也有三种方式：

1. erase(map<T1,T2>::iterator iter)    //删除迭代器所指的节点
2. erase(key k)    //根据键值进行删除，删除键值k所指的节点 
3. erase(map<T1,T2>::iteratormap iter1，<T1,T2>::iteratoriter2)//删除iter1和iter2之间的数据
#include<iostream>
#include<map>
using namespace std;
int main(){
    map<int, string> student;
    map<int, string>::iterator ite;
    //插入演示
    student.insert(pair<int, string>(1001, "张三"));
    student.insert(pair<int, string>(1001, "张三11111"));
    student.insert(map<int, string>::value_type(1002, "李四"));
    student.insert(map<int, string>::value_type(1002, "李四111"));
    student[1003] = "王五";
    student[1003] = "王五1111";
    cout << "迭代器中元素如下：" << endl;
    for(ite = student.begin(); ite != student.end(); ite++){
        cout << ite->first << "   " << ite->second << endl;
    }
    cout << endl;
    //删除演示
    student[1004] = "小明";//演示删除新增两个数据
    student[1005] = "小红";
    cout << "第一种删除，迭代器删除首数据：" << endl;
    ite = student.begin();
    student.erase(ite);
    for(ite = student.begin(); ite != student.end(); ite++){
        cout << ite->first << "   " << ite->second << endl;
    }
    cout << endl;
    cout << "第二种删除，利用键值删除map中的数据：" << endl;
    student.erase(1004);
    for(ite = student.begin(); ite != student.end(); ite++){
        cout << ite->first << "   " << ite->second << endl;
    }
    cout << endl;
    cout << "第三种删除，利用键利用范围迭代器删除map中的所有数据：" << endl;
    student.erase(student.begin(), student.end());
    for(ite = student.begin(); ite != student.end(); ite++){
        cout << ite->first << "   " << ite->second << endl;
    }
    cout << endl;
    return 0;
}