C++ map

https://www.cnblogs.com/fnlingnzb-learner/p/5833051.html

map 是一种有序无重复的关联容器。

关联容器与顺序容器不同，他们的元素是按照关键字来保存和访问的，而顺序元素是按照它们在容器中的位置保存和访问的。

map保存的是一种 key - value 的pair对象，其中 key 是关键字，value 是关键字对应的值。通过 key找到对应的 value。map中按照 key的大小升序排列pair对象。

typedef pair value_type

其中key 是 const的，即不可以改变map中的key。

在map中定位特定的元素比 unordered_map 要慢，因为在 map中需要根据 key的大小进行顺序查找。

但是在map中允许直接选取一定范围的元素。

map在底层通常用二叉搜索树实现。

template < class Key,// map::关键字类型

class T,// map::值类型

class Compare = less,// map::关键字比较函数

class Alloc = allocator > // map::allocator类

> class map;

模板参数的第三个 class Compare = less 是一种比较函数

通过这个比较函数，map能比较两个不同的 key值的大小关系，及是否相等。默认采用 less， 即 Key 类型的 "<"操作符。

如果 Key类型没有"<"操作符的定义，则需要提供一个自定义比较函数的函数指针，来作为Compare函数。

构造函数

? ? ? ?(1) 默认构造： map m;构造一个空的map，注意，必要时要给出模板参数中的 Compare。需要时给出 Alloc

(2) 范围构造： map m(iterator first,iterator last);将迭代器[frist,last)范围内的元素填入map中

(3) 拷贝构造： map m(cosnt map& m2);用m2构造m

(4) 初始化列表构造：map m(initializer_list il)

由于map 的 value_type 是 pair类型，所以要构造成pair作为列表，这是三种构造 pair的方式

map m{{key k1,value v1},{k2,v2},...}// 通过 {}构造 pair

map m{make_pair(key k1,value v1),make_pair(k2,v2),...}// 通过 make_pair() 函数构造 pair

map m{pair(k1,v1),pair(k2,...}// 通过类型转换构造 pair

赋值操作符=

map& operator= (const map& x) ?// map赋值

map& operator= (map&& x)// 不懂

map& operator= (initializer_list il)// 参数列表赋值

迭代器

begin,end,rbegin,rend

cbegin,cend,crbegin,crend

map 的迭代器支持 ++,-- 操作，但是不支持 +i 操作。

注意 map中是根据 key的值来排列元素的位置的，所以通过迭代器遍历出来的结果顺序，可能和插入值的顺序不同。

另外对 map的迭代器解引用的结果是得到一个 pair类型的对象。它有两个共有成员 first,second。first保存 key的值，second 保存value的值。

由于map的 key 是 const的，所以得到的 pair 的first 也是const 的。

成员函数

容量

empty()// 如果map 为空，返回true。否则返回 false

// bool empty() const noexcept;

size() // 返回map 中元素的大小，即 key-value 的个数

// size_type size() const noexcept;

max_size() ?// 返回由于存储空间的限制，map有可能包含的最大元素数。但不保证一定能达到这个数量，有可能在中途申请空间失败。

// size_type max_size() const noexcept;

元素访问

操作符[]// m[k] 返回map 中 Key为 k的元素的value的引用。

// 如果 k不存在，那么将会插入一个 key为 k的元素，并返回其默认 value。

// []操作总会将 map的大小 +1

// 注意，对于map，解引用迭代器得到 pair，操作符[]得到 value

at()// m.at(k) 返回map中Key为k的元素的value的引用。

// 如果k不存在，抛一个 out_of_range 异常。

// 使用 at 不会添加元素，不会增加 map的大小

修改

insert插入

(1) pair insert(const pair &val);

// 单个值插入，参数为 pair类型，first 为 key,second为 value

// 返回值也是一个 pair，first为插入后的 iterator，second 为bool类型， true表示插入成功，false 表示插入失败

// 插入失败是因为 map 中已经有一个 key 与输入相同。这次插入操作对map 不会有任何影响， 失败时返回值的 first指向已有的key-value

(2) iterator insert(const_iterator pos,const pair &val);

?// 提示值插入

?// 从 pos 指定的位置开始查找 val应该插入的位置

?// 如果设定值合适，可以减少插入时做查找的时间

(3) void insert(iterator first,iterator second);

?// 范围插入，插入[first,second)范围内的内容

(4) void insert(initializer_list il);

?// 初始化列表插入

emplace高效插入

?和 insert的主要区别在于，insert首先构造一个临时 value_type对象，再copy到 map中。

?而emplace 是直接在map里根据参数构造 value_type对象。更高效。

?pair emplace(key k,value v);

?返回值与 insert情况相同。

emplace_hint提示位置的高效插入

?iterator emplace(const iterator pos,key k,value v);

?从pos开始查找应该插入的位置，其余和 emplace相同。

erase删除

?(1) iterator erase(const_iterator position);// 删除迭代器指向的内容,函数返回 NULL

?(2) iterator erase(const_iterator first,const_iterator last);// 删除迭代器范围内的内容，函数返回NULL

?(3) size_type erase(const key_type &k); // 删除 type 为k的元素，返回删除的数目。对于 map，成功删除返回1，k不存在则返回0

?(4) 1，2中如果迭代器无效，会产生 undefined behavior

swap交换两个 map对象的内容

?(1) void swap(map &x)

?(2) void swap(map &x1,map &x2)// 非成员重载函数

clear清空一个容器的所有元素

?void clear() noexcept;

操作

find查找

在map中查找key 为 k的元素，返回指向它的迭代器。若k不存在，返回 map::end.

//?iterator find(const key_type &k);

count 计数

统计map中 key为k的元素的个数，对于map，返回值不是1(存在)，就是0(不存在)

// size_type count(const key_type &k) const;

（编辑：李大同）

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