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本文中说一下map与set的使用
目录
摘要
一、关联式容器
二、键值对
三、map
1、map的介绍
2、map的使用
1、map的模板参数说明#xff1a;
2、map的构造
3、map的迭代器
4、map的容量与元素访问
5、map中元素的修改
6、代码使用
编辑
三、总结
四、se…摘要
本文中说一下map与set的使用
目录
摘要
一、关联式容器
二、键值对
三、map
1、map的介绍
2、map的使用
1、map的模板参数说明
2、map的构造
3、map的迭代器
4、map的容量与元素访问
5、map中元素的修改
6、代码使用
编辑
三、总结
四、set
1、set的介绍
2、set的使用
1、set的模板参数列表
2、set的构造
3、set的迭代器
4、set的容量
5、set修改操作
6、代码使用
五、multimap
1、multimap的介绍
2、multimap的使用
六、multiset
1、multiset的介绍
2、multiset的使用
七、代码
八、思维导图 一、关联式容器
关联式容器是C标准模板库STL中的一种容器类型与序列式容器如vector、list、deque等不同关联式容器内部元素的存储和访问是通过关键字key进行有序存储的。关联式容器中的元素都是键值对key,value结构并且元素会根据键值按照某种确定的规则自动排序。例如set、map、multiset和multimap都是关联式容器。
关联式容器的主要特性包括
1、 有序性关联式容器中的元素按照键值进行排序。这使得关联式容器在数据检索时比序列式容器效率更高。
2、唯一性在set和map等容器中键值是唯一的这保证了每个元素都能被唯一标识。
3、高效的查找关联式容器通常使用平衡查找树如红黑树或哈希表来实现这使得它们能在对数时间或常数时间内完成查找操作。
关联式容器的主要操作包括插入、删除和查找等。例如在unordered_set容器中可以使用insert方法插入元素使用find方法查找元素使用erase方法删除元素。
关联式容器在编程中有很多应用特别是在需要快速查找、删除和插入元素的场景中。例如在处理大量数据时可以使用关联式容器来存储和检索数据以提高程序的效率。
请注意关联式容器的选择和使用应根据具体需求进行不同的关联式容器在性能、功能和用法上可能有所差异。因此在使用关联式容器时应仔细考虑其特性和适用场景。 二、键值对
用来表示具有一一对应关系的一种结构该结构中一般只包含两个成员变量key和valuekey代表键值value表示与key对应的信息。比如现在要建立一个英汉互译的字典那该字典中必然有英文单词与其对应的中文含义而且英文单词与其中文含义是一一对应的关系即通过该应该单词在词典中就可以找到与其对应的中文含义例如苹果是apple、香蕉是banana
STL中关于键值对的定义 template class T1, class T2 struct pair { typedef T1 first_type; typedef T2 second_type; T1 first; T2 second; pair(): first(T1()), second(T2()) {} pair(const T1 a, const T2 b): first(a), second(b) {} }; 三、map
1、map的介绍
下方图片是cplusplus的介绍。翻译过来的意思就是下方六点
1. map是关联容器它按照特定的次序(按照key来比较)存储由键值key和值value组合而成的元 素。
2. 在map中键值key通常用于排序和惟一地标识元素而值value中存储与此键值key关联的内容。键值key和值value的类型可能不同并且在map的内部key与value通过成员类型value_type绑定在一起为其取别名称为pair:typedef pairconst key, T value_type;
3. 在内部map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。
4. map中通过键值访问单个元素的速度通常比unordered_map容器慢但map允许根据顺序对元素进行直接迭代(即对map中的元素进行迭代时可以得到一个有序的序列)。
5. map支持下标访问符即在[]中放入key就可以找到与key对应的value。
6. map通常被实现为二叉搜索树(更准确的说平衡二叉搜索树(红黑树))。 2、map的使用
1、map的模板参数说明
key: 键值对中key的类型
T 键值对中value的类型
Compare: 比较器的类型map中的元素是按照key来比较的缺省情况下按照小于来比较一般情况下(内置类型元素)该参数不需要传递如果无法比较时(自定义类型)需要用户自己显式传递比较规则(一般情况下按照函数指针或者仿函数来传递)
Alloc通过空间配置器来申请底层空间不需要用户传递除非用户不想使用标准库提供的 空间配置器
2、map的构造
函数声明功能介绍map()构造一个空的map 3、map的迭代器
函数声明功能介绍begin()和end()begin:首元素的位置end最后一个元素的下一个位置cbegin()和cend()与begin和end意义相同但cbegin和cend所指向的元素不能修改rbegin()和rend()反向迭代器rbegin在end位置rend在begin位置其和--操作与begin和end操作移动相反crbegin()和crend()与rbegin和rend位置相同操作相同但crbegin和crend所指向的元素不能修改
4、map的容量与元素访问
函数声明功能简介bool empty ( ) const检测map中的元素是否为空是返回true否则返回falsesize_type size() const返回map中有效元素的个数mapped_type operator[] (constkey_type k)返回去key对应的value
5、map中元素的修改
函数声明功能简介pairiterator,bool insert (const value_type x )在map中插入键值对x注意x是一个键值对返回值也是键值对iterator代表新插入元素的位置bool代表释放插入成功void erase ( iterator position )删除position位置上的元素size_type erase ( const key_type x )删除键值为x的元素void erase ( iterator first,iterator last )删除[first, last)区间中的元素void swap (mapKey,T,Compare,Allocator mp )交换两个map中的元素void clear ( )将map中的元素清空iterator find ( const key_type x)在map中插入key为x的元素找到返回该元素的位置的迭代器否则返回endconst_iterator find ( const key_type x ) const在map中插入key为x的元素找到返回该元素的位置的const迭代器否则返回cendsize_type count ( const key_type x ) const返回key为x的键值在map中的个数注意map中key是唯一的因此该函数的返回值要么为0要么为1因此也可以用该函数来检测一个key是否在map中
6、代码使用
下方代码中operator[]的原理是用key, T()构造一个键值对然后调用insert()函数将该键值对插入到map中 如果key已经存在插入失败insert函数返回该key所在位置的迭代器如果key不存在插入成功insert函数返回新插入元素所在位置的迭代器operator[]函数最后将insert返回值键值对中的value返回 测试结果如图。
void TestMap()
{mapstring, string m;m.insert(pairstring, string(peach, 桃子));//构造的时候直接利用pair进行插入m.insert(make_pair(banan, 香蕉));//利用make_pair函数进行插入m[apple] 苹果;//插入修改 最常用的cout m.size() endl;for (auto e : m)cout e.first --- e.second endl;cout endl;auto ret m.insert(make_pair(peach, 桃色));if (ret.second)cout peach, 桃色不在map中, 已经插入 endl;elsecout 键值为peach的元素已经存在 ret.first-first --- ret.first-second 插入失败 endl;m.erase(apple);if (1 m.count(apple))cout apple还在 endl;elsecout apple被吃了 endl;
} 三、总结
这里是有下面6点
1、map中的的元素是键值对
2、map中的key是唯一的并且不能修改
3、默认按照小于的方式对key进行比较
4、map中的元素如果用迭代器去遍历可以得到一个有序的序列
5、map的底层为平衡搜索树(红黑树)查找效率比较高$O(log_2 N)$
6、支持[]操作符operator[]中实际进行插入查找。
四、set
1、set的介绍
下方图片是cplusplus的介绍。翻译过来的意思就是下方五点
1、set是按照一定次序存储元素的容器
2、在set中元素的value也标识它(value就是key类型为T)并且每个value必须是唯一的。set中的元素不能在容器中修改(元素总是const)但是可以从容器中插入或删除它们。
3、在内部set中的元素总是按照其内部比较对象(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行 排序。
4、set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢但它们允许根据顺序对 子集进行直接迭代。
5、set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的。 有下面8点需要注意注意
1、与map/multimap不同map/multimap中存储的是真正的键值对key, valueset中只放value但在底层实际存放的是由value, value构成的键值对。
2、set中插入元素时只需要插入value即可不需要构造键值对。
3、set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。
4、使用set的迭代器遍历set中的元素可以得到有序序列
5、set中的元素默认按照小于来比较
6、set中查找某个元素时间复杂度为$log_2 n$
7、set中的元素不允许修改
8、set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)来实现。
2、set的使用
1、set的模板参数列表
T: set中存放元素的类型实际在底层存储value, value的键值对。
Compareset中元素默认按照小于来比较
Allocset中元素空间的管理方式使用STL提供的空间配置器管理
2、set的构造
函数声明功能介绍set (const Compare comp Compare(), const Allocator Allocator() );构造空的setset (InputIterator first, InputIterator last, const Compare comp Compare(), const Allocator Allocator() );用[first,last)区间中的元素构造setset ( const setKey,Compare,Allocator x);set的拷贝构造
3、set的迭代器
函数声明功能介绍iterator begin()返回set中起始位置元素的迭代器iterator end()返回set中最后一个元素后面的迭代器const_iterator cbegin() const返回set中起始位置元素的const迭代器const_iterator cend() const返回set中最后一个元素后面的const迭代器reverse_iterator rbegin()返回set第一个元素的反向迭代器即endreverse_iterator rend()返回set最后一个元素下一个位置的反向迭代器即rbeginconst_reverse_iterator crbegin() const返回set第一个元素的反向const迭代器即cendconst_reverse_iterator crend() const返回set最后一个元素下一个位置的反向const迭代器即crbegin
4、set的容量
函数声明功能介绍bool empty ( ) const检测set是否为空空返回true否则返回truesize_type size() const返回set中有效元素的个数
5、set修改操作
函数声明功能介绍pairiterator,bool insert (const value_type x )在set中插入元素x实际插入的是x, x构成的键值对如果插入成功返回该元素在set中的位置true,如果插入失败说明x在set中已经存在返回x在set中的位置falsevoid erase ( iterator position )删除set中position位置上的元素size_type erase ( const key_type x )删除set中值为x的元素返回删除的元素的个数void erase ( iterator first,iterator last )删除set中[first, last)区间中的元素void swap (setKey,Compare,Allocatorst );交换set中的元素void clear ( )将set中的元素清空iterator find ( const key_type x ) const返回set中值为x的元素的位置size_type count ( const key_type x ) const返回set中值为x的元素的个数
6、代码使用
下面代码就是创建个数组然后进行插入测试因为set具有去重与排序的功能如下图测试结果可以看出来
void TestSet()
{int arr[] { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0, 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };setint s;for (int i 0; i sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i)s.insert(arr[i]);cout s.size() endl;for (auto e : s)cout e ;cout endl;for (auto it s.rbegin(); it ! s.rend(); it)cout *it ;cout endl;cout s.count(3) endl;
}五、multimap
1、multimap的介绍
下方图片是cplusplus的介绍。翻译过来的意思就是下方五点
1. Multimaps是关联式容器它按照特定的顺序存储由key和value映射成的键值对key,value其中多个键值对之间的key是可以重复的。
2. 在multimap中通常按照key排序和惟一地标识元素而映射的value存储与key关联的内容。key和value的类型可能不同通过multimap内部的成员类型value_type组合在一起value_type是组合key和value的键值对:typedef pairconst Key, T value_type;
3. 在内部multimap中的元素总是通过其内部比较对象按照指定的特定严格弱排序标准对key进行排序的。
4. multimap通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multimap容器慢但是使用迭代器直接遍历multimap中的元素可以得到关于key有序的序列。
5. multimap在底层用二叉搜索树(红黑树)来实现。
注意multimap和map的唯一不同就是map中的key是唯一的而multimap中key是可以重复的。 2、multimap的使用
multimap中的接口可以参考map功能都是类似的,这里就不具体演示了
注意
1. multimap中的key是可以重复的。
2. multimap中的元素默认将key按照小于来比较
3. multimap中没有重载operator[]操作(同学们可思考下为什么?)。
4. 使用时与map包含的头文件相同
六、multiset
1、multiset的介绍
下方图片是cplusplus的介绍。翻译过来的意思就是下方五点
1. multiset是按照特定顺序存储元素的容器其中元素是可以重复的。
2. 在multiset中元素的value也会识别它(因为multiset中本身存储的就是value, value组成的键值对因此value本身就是keykey就是value类型为T). multiset元素的值不能在容器中进行修改(因为元素总是const的)但可以从容器中插入或删除。
3. 在内部multiset中的元素总是按照其内部比较规则(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则 进行排序。
4. multiset容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multiset容器慢但当使用迭代器遍历时会得到一个有序序列。
5. multiset底层结构为二叉搜索树(红黑树)。 2、multiset的使用
multiset中的接口可以参考set功能都是类似的,这里就不具体演示了
但是需要注意下面七点
1. multiset中再底层中存储的是value, value的键值对
2. mtltiset的插入接口中只需要插入即可
3. 与set的区别是multiset中的元素可以重复set是中value是唯一的
4. 使用迭代器对multiset中的元素进行遍历可以得到有序的序列
5. multiset中的元素不能修改
6. 在multiset中找某个元素时间复杂度为$O(log_2 N)$
7. multiset的作用可以对元素进行排序
七、代码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include iostream
#include vector
#include string
#include map
#include set
using namespace std;
void TestMap()
{mapstring, string m;m.insert(pairstring, string(peach, 桃子));//构造的时候直接利用pair进行插入m.insert(make_pair(banan, 香蕉));//利用make_pair函数进行插入m[apple] 苹果;//插入修改 最常用的cout m.size() endl;for (auto e : m)cout e.first --- e.second endl;cout endl;auto ret m.insert(make_pair(peach, 桃色));if (ret.second)cout peach, 桃色不在map中, 已经插入 endl;elsecout 键值为peach的元素已经存在 ret.first-first --- ret.first-second 插入失败 endl;m.erase(apple);if (1 m.count(apple))cout apple还在 endl;elsecout apple被吃了 endl;
}void TestSet()
{int arr[] { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0, 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };setint s;for (int i 0; i sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i)s.insert(arr[i]);cout s.size() endl;for (auto e : s)cout e ;cout endl;for (auto it s.rbegin(); it ! s.rend(); it)cout *it ;cout endl;cout s.count(3) endl;
}int main()
{//TestMap();TestSet();return 0;
}
八、思维导图
