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由于STL是一個統一的整體,map的很多用法都和STL中其它的東 西結合在一起;map中由于它內部有序,由紅黑樹保證,因此很多函數執行的時間復雜度都是log2N的,如果用map函數可以實現的功能,而STL Algorithm也可以完成該功能,建議用map自帶函數,效率高一些……Map是STL的一個關聯容器,它提供一對一(其中第一個可以稱為關鍵字,每個關鍵字只能在map中出現一次,第二個可能稱為該關鍵字 的值)的數據處理能力,由于這個特性,它完成有可能在我們處理一對一數據的時候,在編程上提供快速通道。這里說下map內部數據的組織,map內部自建一 顆紅黑樹(一種非嚴格意義上的平衡二叉樹),這顆樹具有對數據自動排序的功能,所以在map內部所有的數據都是有序的,后邊我們會見識到有序的好處。下面舉例說明什么是一對一的數據映射。比如一個班級中,每個學生的學號跟他的姓名就存在著一一映射的關系,這個模型用map可能輕易描述,很明顯學 號用int描述,姓名用字符串描述(本篇文章中不用char *來描述字符串,而是采用STL中string來描述),
下面給出map描述代碼:Map<int, string> mapStudent;
1. map的構造函數map共提供了6個構造函數,這塊涉及到內存分配器這些東西,略過不表,在下面我們將接觸到一些map的構造方法,這里要說下的就是,我們通常用如下方法構造一個map:Map<int, string> mapStudent;
2. 數據的插入在構造map容器后,我們就可以往里面插入數據了。這里講三種插入數據的方法:
第一種:用insert函數插入pair數據,下面舉例說明(以下代碼雖然是隨手寫的,應該可以在VC和GCC下編譯通過,大家可以運行下看什么效果,在VC下請加入這條語句,屏蔽4786警告 #pragma warning (disable:4786) )
#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
Using namespace std;
int main()
{
map<int, string> mapStudent;
mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));
mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));
mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));
map<int, string>::iterator iter;
for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++){
Cout<<iter->first<<” ”<<iter->second<<end;}}
第二種:用insert函數插入value_type數據,下面舉例說明
#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;Int main()
{
map<int, string> mapStudent;
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_one”));
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (2, “student_two”));
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (3, “student_three”));
map<int, string>::iterator iter;
for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++){
Cout<<iter->first<<” ”<<iter->second<<end;}}
第三種:用數組方式插入數據,下面舉例說明
#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
Map<int, string> mapStudent;
mapStudent[1] = “student_one”;
mapStudent[2] = “student_two”;
mapStudent[3] = “student_three”;
map<int, string>::iterator iter;
for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++){
Cout<<iter->first<<” ”<<iter->second<<end;}}
以上三種用法,雖然都可以實現數據的插入,但是它們是有區別的,當然了第一種和第二種在效果上是完成一樣的,用insert函數插入數據,在數據的 插入上涉及到集合的唯一性這個概念,即當map中有這個關鍵字時,insert操作是插入數據不了的,但是用數組方式就不同了,它可以覆蓋以前該關鍵字對 應的值,
用程序說明
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_one”));
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_two”));
上面這兩條語句執行后,map中1這個關鍵字對應的值是“student_one”,第二條語句并沒有生效,那么這就涉及到我們怎么知道insert語句是否插入成功的問題了,可以用pair來獲得是否插入成功,程序如下
Pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;
Insert_Pair = mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_one”));
我們通過pair的第二個變量來知道是否插入成功,它的第一個變量返回的是一個map的迭代器,如果插入成功的話Insert_Pair.second應該是true的,否則為false。下面給出完成代碼,演示插入成功與否問題
#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
Map<int, string> mapStudent;
Pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;
Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));
If(Insert_Pair.second == true) {
Cout<<”Insert Successfully”<<endl; }
Else {
Cout<<”Insert Failure”<<endl; }
Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_two”));
If(Insert_Pair.second == true) {
Cout<<”Insert Successfully”<<endl; }
Else {
Cout<<”Insert Failure”<<endl; }
map<int, string>::iterator iter;
for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++){
Cout<<iter->first<<” ”<<iter->second<<end;}}
大家可以用如下程序,看下用數組插入在數據覆蓋上的效果
#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
Map<int, string> mapStudent;
mapStudent[1] = “student_one”;
mapStudent[1] = “student_two”;
mapStudent[2] = “student_three”;
map<int, string>::iterator iter;
for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++){
Cout<<iter->first<<” ”<<iter->second<<end;}}
3. map的大小在往map里面插入了數據,我們怎么知道當前已經插入了多少數據呢,可以用size函數,用法如下:Int nSize = mapStudent.size();4. 數據的遍歷這里也提供三種方法,對map進行遍歷第一種:應用前向迭代器,上面舉例程序中到處都是了,略過不表第二種:應用反相迭代器,下面舉例說明,要體會效果,請自個動手運行程序
#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
Using namespace std;
Int main(){
Map<int, string> mapStudent;
mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));
mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));
mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));
map<int, string>::reverse_iterator iter;
for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++){
Cout<<iter->first<<” ”<<iter->second<<end;}}
第三種:用數組方式,程序說明如下
#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
Using namespace std;
Int main(){
Map<int, string> mapStudent;
mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));
mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));
mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));
int nSize = mapStudent.size()//此處有誤,應該是 for(int nIndex = 1; nIndex <= nSize; nIndex++)//by rainfish
for(int nIndex = 0; nIndex < nSize; nIndex++){
Cout<<mapStudent[nIndex]<<end;}}
5. 數據的查找(包括判定這個關鍵字是否在map中出現)在這里我們將體會,map在數據插入時保證有序的好處。要判定一個數據(關鍵字)是否在map中出現的方法比較多,這里標題雖然是數據的查找,在這里將穿插著大量的map基本用法。這里給出三種數據查找方法第一種:用count函數來判定關鍵字是否出現,其缺點是無法定位數據出現位置,由于map的特性,一對一的映射關系,就決定了count函數的返回值只有兩個,要么是0,要么是1,出現的情況,當然是返回1了第二種:用find函數來定位數據出現位置,它返回的一個迭代器,當數據出現時,它返回數據所在位置的迭代器,如果map中沒有要查找的數據,它返回的迭代器等于end函數返回的迭代器,程序說明
#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
Using namespace std;
Int main(){
Map<int, string> mapStudent;
mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));
mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));
mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));
map<int, string>::iterator iter;
iter = mapStudent.find(1);
if(iter != mapStudent.end()){
Cout<<”Find, the value is ”<<iter->second<<endl;}
Else{ Cout<<”Do not Find”<<endl;}}
第三種:這個方法用來判定數據是否出現,是顯得笨了點,但是,我打算在這里講解Lower_bound函數用法,這個函數用來返回要查找關鍵字的下界(是一個迭代器)Upper_bound函數用法,這個函數用來返回要查找關鍵字的上界(是一個迭代器)例如:map中已經插入了1,2,3,4的話,如果lower_bound(2)的話,返回的2,而upper-bound(2)的話,返回的就是3Equal_range函數返回一個pair,pair里面第一個變量是Lower_bound返回的迭代器,pair里面第二個迭代器是Upper_bound返回的迭代器,如果這兩個迭代器相等的話,則說明map中不出現這個關鍵字,程序說明
#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
Using namespace std;
Int main(){
Map<int, string> mapStudent;
mapStudent[1] = “student_one”;
mapStudent[3] = “student_three”;
mapStudent[5] = “student_five”;
map<int, string>::iterator iter;
iter = mapStudent.lower_bound(2);{ //返回的是下界3的迭代器
Cout<<iter->second<<endl;}
iter = mapStudent.lower_bound(3);{ //返回的是下界3的迭代器
Cout<<iter->second<<endl;}
iter = mapStudent.upper_bound(2);{ //返回的是上界3的迭代器
Cout<<iter->second<<endl;}
iter = mapStudent.upper_bound(3);{ //返回的是上界5的迭代器
Cout<<iter->second<<endl;}
Pair<map<int, string>::iterator, map<int, string>::iterator> mapPair;
mapPair = mapStudent.equal_range(2);
if(mapPair.first == mapPair.second) {
cout<<”Do not Find”<<endl;}
Else{Cout<<”Find”<<endl;}
mapPair = mapStudent.equal_range(3);
if(mapPair.first == mapPair.second) {
cout<<”Do not Find”<<endl;}
Else{Cout<<”Find”<<endl;}}
6. 數據的清空與判空清空map中的數據可以用clear()函數,判定map中是否有數據可以用empty()函數,它返回true則說明是空map7. 數據的刪除這里要用到erase函數,它有三個重載了的函數,下面在例子中詳細說明它們的用法
#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
Using namespace std;
Int main(){
Map<int, string> mapStudent;
mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));
mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));
mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));
//如果你要演示輸出效果,請選擇以下的一種,你看到的效果會比較好
//如果要刪除1,用迭代器刪除
map<int, string>::iterator iter; iter = mapStudent.find(1); mapStudent.erase(iter);
//如果要刪除1,用關鍵字刪除
Int n = mapStudent.erase(1);
//如果刪除了會返回1,否則返回0
//用迭代器,成片的刪除
//一下代碼把整個map清空
mapStudent.earse(mapStudent.begin(), mapStudent.end());
//成片刪除要注意的是,也是STL的特性,刪除區間是一個前閉后開的集合
//自個加上遍歷代碼,打印輸出吧}
8. 其他一些函數用法這里有swap,key_comp,value_comp,get_allocator等函數,感覺到這些函數在編程用的不是很多,略過不表,有興趣的話可以自個研究9. 排序這里要講的是一點比較高深的用法了,排序問題,STL中默認是采用小于號來排序的,以上代碼在排序上是不存在任何問題的,因為上面的關鍵字是int 型,它本身支持小于號運算,在一些特殊情況,比如關鍵字是一個結構體,涉及到排序就會出現問題,因為它沒有小于號操作,insert等函數在編譯的時候過 不去,下面給出兩個方法解決這個問題第一種:小于號重載,程序舉例
#include <map>
#include <string>
Using namespace std;
Typedef struct tagStudentInfo{
Int nID;
String strName;
}StudentInfo, *PStudentInfo; //學生信息
Int main(){
int nSize; //用學生信息映射分數
map<StudentInfo, int>mapStudent;
map<StudentInfo, int>::iterator iter;
StudentInfo studentInfo;
studentInfo.nID = 1;
studentInfo.strName = “student_one”;
mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 90));
studentInfo.nID = 2;
studentInfo.strName = “student_two”;
mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 80));
for (iter=mapStudent.begin(); iter!=mapStudent.end(); iter++)
cout<<iter->first.nID<<endl<<iter->first.strName<<endl<<iter->second<<endl;}
以上程序是無法編譯通過的,只要重載小于號,就OK了,如下:
Typedef struct tagStudentInfo{
Int nID;
String strName;
Bool operator < (tagStudentInfo const& _A) const { //這個函數指定排序策略,按nID排序,如果nID相等的話,按strName排序
If(nID < _A.nID) return true;
If(nID == _A.nID) return strName.compare(_A.strName) < 0;
Return false; }}StudentInfo, *PStudentInfo; //學生信息第二種:
仿函數的應用,這個時候結構體中沒有直接的小于號重載,程序說明
#include <map>
#include <string>
Using namespace std;
Typedef struct tagStudentInfo{
Int nID;
String strName;}StudentInfo, *PStudentInfo; //學生信息
Classs sort{
Public:
Bool operator() (StudentInfo const &_A, StudentInfo const &_B) const
{
If(_A.nID < _B.nID) return true;
If(_A.nID == _B.nID)
return _A.strName.compare(_B.strName) < 0;
Return false; }};
Int main(){ //用學生信息映射分數
Map<StudentInfo, int, sort>mapStudent;
StudentInfo studentInfo;
studentInfo.nID = 1;
studentInfo.strName = “student_one”;
mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 90));
studentInfo.nID = 2;
studentInfo.strName = “student_two”;
mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 80));}
10. 另外由于STL是一個統一的整體,map的很多用法都和STL中其它的東西結合在一起,比如在排序上,這里默認用的是小于號,即less<>,如果要從大到小排序呢,這里涉及到的東西很多,在此無法一一加以說明。還要說明的是,map中由于它內部有序,由紅黑樹保證,因此很多函數執行的時間復雜度都是log2N的,如果用map函數可以實現的功能,而STL Algorithm也可以完成該功能,建議用map自帶函數,效率高一些。下面說下,map在空間上的特性,否則,估計你用起來會有時候表現的比較郁悶,由于map的每個數據對應紅黑樹上的一個節點,這個節點在不保存你的 數據時,是占用16個字節的,一個父節點指針,左右孩子指針,還有一個枚舉值(標示紅黑的,相當于平衡二叉樹中的平衡因子),我想大家應該知道,這些地方 很費內存了吧,不說了……