STL map常用操作简介

1。目录

map简介
map的功能
使用map
在map中插入元素
查找并获取map中的元素
从map中删除元素

2。map简介

map是一类关联式容器。它的特点是增加和删除节点对迭代器的影响很小，除了那个操作节点，对其他的节点都没有什么影响。对于迭代器来说，可以修改实值，而不能修改key。

3。map的功能

自动建立Key － value的对应。key 和 value可以是任意你需要的类型。
根据key值快速查找记录，查找的复杂度基本是Log(N)，如果有1000个记录，最多查找10次，1,000,000个记录，最多查找20次。
快速插入Key - Value 记录。
快速删除记录
根据Key 修改value记录。
遍历所有记录。

4。使用map

使用map得包含map类所在的头文件
#include <map> //注意，STL头文件没有扩展名.h

map对象是模板类，需要关键字和存储对象两个模板参数：
std:map<int, string> personnel;
这样就定义了一个用int作为索引,并拥有相关联的指向string的指针.

为了使用方便，可以对模板类进行一下类型定义，

typedef map<int, CString> UDT_MAP_INT_CSTRING;
UDT_MAP_INT_CSTRING enumMap;

5。在map中插入元素

改变map中的条目非常简单，因为map类已经对[]操作符进行了重载

enumMap[1] = "One";
enumMap[2] = "Two";
.....

这样非常直观，但存在一个性能的问题。插入2时,先在enumMap中查找主键为2的项，没发现，然后将一个新的对象插入enumMap，键是2，值是一个空字符串，插入完成后，将字符串赋为"Two"; 该方法会将每个值都赋为缺省值，然后再赋为显示的值，如果元素是类对象，则开销比较大。我们可以用以下方法来避免开销：

enumMap.insert(map<int, CString> :: value_type(2, "Two"))

6。查找并获取map中的元素

下标操作符给出了获得一个值的最简单方法：

CString tmp = enumMap[2];

但是,只有当map中有这个键的实例时才对，否则会自动插入一个实例，值为初始化值。

我们可以使用Find()和Count()方法来发现一个键是否存在。

查找map中是否包含某个关键字条目用find()方法，传入的参数是要查找的key，在这里需要提到的是begin()和end()两个成员，分别代表map对象中第一个条目和最后一个条目，这两个数据的类型是iterator.

int nFindKey = 2;            //要查找的Key
//定义一个条目变量(实际是指针)
UDT_MAP_INT_CSTRING::iterator it= enumMap.find(nFindKey);
if(it == enumMap.end()) {
    //没找到
}
else {
    //找到
}

通过map对象的方法获取的iterator数据类型是一个std::pair对象，包括两个数据 iterator->first 和 iterator->second 分别代表关键字和存储的数据

7。从map中删除元素

移除某个map中某个条目用erase()

该成员方法的定义如下

iterator erase(iterator it); //通过一个条目对象删除
iterator erase(iterator first, iterator last); //删除一个范围
size_type erase(const Key& key); //通过关键字删除

clear()就相当于 enumMap.erase(enumMap.begin(), enumMap.end());

std map是STL的一个关联容器，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，它完成有可能在我们处理一对一数据的时候，在编程上提供快速通道。这里说下std map内部数据的组织，std map内部自建一颗红黑树(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std map内部所有的数据都是有序的，后边我们会见识到有序的好处。

下面举例说明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(本篇文章中不用char *来描述字符串，而是采用STL中string来描述),下面给出map描述代码：

Map<int, string> mapStudent;

1. map的构造函数

map共提供了6个构造函数，这块涉及到内存分配器这些东西，略过不表，在下面我们将接触到一些map的构造方法，这里要说下的就是，我们通常用如下方法构造一个map：

Map<int, string> mapStudent;

2. 数据的插入

在构造map容器后，我们就可以往里面插入数据了。这里讲三种插入数据的方法：

第一种：用insert函数插入pair数据，下面举例说明(以下代码虽然是随手写的，应该可以在VC和GCC下编译通过，大家可以运行下看什么效果，在VC下请加入这条语句，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;

}

}

第二种：用insert函数插入value_type数据，下面举例说明

#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;

}

}

第三种：用数组方式插入数据，下面举例说明

#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;

}

}

以上三种用法，虽然都可以实现数据的插入，但是它们是有区别的，当然了第一种和第二种在效果上是完成一样的，用insert函数插入数据，在数据的插入上涉及到集合的唯一性这个概念，即当map中有这个关键字时，insert操作是插入数据不了的，但是用数组方式就不同了，它可以覆盖以前该关键字对应的值，用程序说明

mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_one”));

mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_two”));

上面这两条语句执行后，map中1这个关键字对应的值是“student_one”，第二条语句并没有生效，那么这就涉及到我们怎么知道insert语句是否插入成功的问题了，可以用pair来获得是否插入成功，程序如下

Pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;

Insert_Pair = mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_one”));

我们通过pair的第二个变量来知道是否插入成功，它的第一个变量返回的是一个map的迭代器，如果插入成功的话Insert_Pair.second应该是true的，否则为false。

下面给出完成代码，演示插入成功与否问题

#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，看下用数组插入在数据覆盖上的效果

#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里面插入了数据，我们怎么知道当前已经插入了多少数据呢，可以用size函数，用法如下：

Int nSize = mapStudent.size();

4. 数据的遍历

这里也提供三种方法，对map进行遍历

第一种：应用前向迭代器，上面举例程序中到处都是了，略过不表

第二种：应用反相迭代器，下面举例说明，要体会效果，请自个动手运行程序

#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;

}

}

第三种：用数组方式，程序说明如下

#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()

//此处有误，应该是 for(int nIndex = 1; nIndex <= nSize; nIndex++)

//by rainfish

for(int nIndex = 0; nIndex < nSize; nIndex++)

{

Cout<<mapStudent[nIndex]<<end;

}

}

5. 数据的查找（包括判定这个关键字是否在map中出现）

在这里我们将体会，map在数据插入时保证有序的好处。

要判定一个数据（关键字）是否在map中出现的方法比较多，这里标题虽然是数据的查找，在这里将穿插着大量的map基本用法。

这里给出三种数据查找方法

第一种：用count函数来判定关键字是否出现，其缺点是无法定位数据出现位置,由于map的特性，一对一的映射关系，就决定了count函数的返回值只有两个，要么是0，要么是1，出现的情况，当然是返回1了,map,set对于关键字来说是唯一的，也就是说在map/set中不存在等价的两个(以上)元素，因此某个元素在map/set中出现的次数最多只能为1，用count得到的结果不是0就是1。

第二种：用find函数来定位数据出现位置，它返回的一个迭代器，当数据出现时，它返回数据所在位置的迭代器，如果map中没有要查找的数据，它返回的迭代器等于end函数返回的迭代器，程序说明

#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;

}

}

第三种：这个方法用来判定数据是否出现，是显得笨了点，但是，我打算在这里讲解

Lower_bound函数用法，这个函数用来返回要查找关键字的下界(是一个迭代器)

Upper_bound函数用法，这个函数用来返回要查找关键字的上界(是一个迭代器)

例如：map中已经插入了1，2，3，4的话，如果lower_bound(2)的话，返回的2，而upper-bound（2）的话，返回的就是3

Equal_range函数返回一个pair，pair里面第一个变量是Lower_bound返回的迭代器，pair里面第二个迭代器是Upper_bound返回的迭代器，如果这两个迭代器相等的话，则说明map中不出现这个关键字，程序说明

#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. 数据的清空与判空

清空map中的数据可以用clear()函数，判定map中是否有数据可以用empty()函数，它返回true则说明是空map

7. 数据的删除

这里要用到erase函数，它有三个重载了的函数，下面在例子中详细说明它们的用法

#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”));

//如果你要演示输出效果，请选择以下的一种，你看到的效果会比较好

//如果要删除1,用迭代器删除

map<int, string>::iterator iter;

iter = mapStudent.find(1);

mapStudent.erase(iter);

//如果要删除1，用关键字删除

Int n = mapStudent.erase(1);//如果删除了会返回1，否则返回0

//用迭代器，成片的删除

//一下代码把整个map清空

mapStudent.earse(mapStudent.begin(), mapStudent.end());

//成片删除要注意的是，也是STL的特性，删除区间是一个前闭后开的集合

//自个加上遍历代码，打印输出吧

}

8. 其他一些函数用法

这里有swap,key_comp,value_comp,get_allocator等函数，感觉到这些函数在编程用的不是很多，略过不表，有兴趣的话可以自个研究

9. 排序

这里要讲的是一点比较高深的用法了,排序问题，STL中默认是采用小于号来排序的，以上代码在排序上是不存在任何问题的，因为上面的关键字是int型，它本身支持小于号运算，在一些特殊情况，比如关键字是一个结构体，涉及到排序就会出现问题，因为它没有小于号操作，insert等函数在编译的时候过不去，下面给出两个方法解决这个问题

第一种：小于号重载，程序举例

#include <map>

#include <string>

Using namespace std;

Typedef struct tagStudentInfo

{

Int nID;

String strName;

}StudentInfo, *PStudentInfo; //学生信息

Int main()

{

int nSize;

//用学生信息映射分数

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;

}

以上程序是无法编译通过的，只要重载小于号，就OK了，如下：

Typedef struct tagStudentInfo

{

Int nID;

String strName;

Bool operator < (tagStudentInfo const& _A) const

{

//这个函数指定排序策略，按nID排序，如果nID相等的话，按strName排序

If(nID < _A.nID) return true;

If(nID == _A.nID) return strName.compare(_A.strName) < 0;

Return false;

}

}StudentInfo, *PStudentInfo; //学生信息

第二种：仿函数的应用，这个时候结构体中没有直接的小于号重载，程序说明

#include <map>

#include <string>

Using namespace std;

Typedef struct tagStudentInfo

{

Int nID;

String strName;

}StudentInfo, *PStudentInfo; //学生信息

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()

{

//用学生信息映射分数

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是一个统一的整体，map的很多用法都和STL中其它的东西结合在一起，比如在排序上，这里默认用的是小于号，即less<>，如果要从大到小排序呢，这里涉及到的东西很多，在此无法一一加以说明。

还要说明的是，map中由于它内部有序，由红黑树保证，因此很多函数执行的时间复杂度都是log2N的，如果用map函数可以实现的功能，而STL Algorithm也可以完成该功能，建议用map自带函数，效率高一些。

下面说下，map在空间上的特性，否则，估计你用起来会有时候表现的比较郁闷，由于map的每个数据对应红黑树上的一个节点，这个节点在不保存你的数据时，是占用16个字节的，一个父节点指针，左右孩子指针，还有一个枚举值（标示红黑的，相当于平衡二叉树中的平衡因子），我想大家应该知道，这些地方很费内存了吧，不说了……

给出了map的基本用法如插入、查找、删除、遍历等等，同时告诉你如何实现双键map，包括

(1) 只有两个键都匹配才命中目标
(2) 两个键中任意一个匹配就命中目标

可以扩展到多键

(一) 介绍
特点：
1.map将Key的object和T的Object绑定到一起，因此是一种Pair Associative Container, 表示其value type为 pair。
2.它同时也是Unique Associative Container,表示没有两个元素具有相同的Key。
3.它还是一种Sorted Associative Container,因此第三个参数只能是less,greater之类的functor, 相比较而言，
  hash table是 equal_to, not_equal_to之类的functor。

(二) 基本用法
通过以下范例，可以看出map的一些基本用法: 插入、查找、删除、遍历等等。
/* 这个是MS的bug,看着心烦，屏蔽掉警告 */
#if defined (_MSC_VER)
#pragma warning(disable: 4786)
#endif
#include 
#include 
#include 
int main(int argc, char *argv[])
{
     /* define a map */
     std::map _map;

     /* insert */
     _map.insert( std::map::value_type(0, 32.8) );
     _map.insert( std::map::value_type(1, 33.2) );
     _map.insert( std::map::value_type(2, 35.8) );
     _map.insert( std::map::value_type(3, 36.4) );
     _map.insert( std::map::value_type(4, 37.8) );
     _map.insert( std::map::value_type(5, 35.8) );

     /* 这个是常用的一种map赋值方法 */
     _map[7] = 245.3;

     /* find by key */
     std::map::iterator itr;
     itr = _map.find(4);

     if( itr != _map.end() )
     {
         std::cout  << "Item:"  << itr->first << " found, content: " << itr->second << std::endl;
     }

     std::cout  << std::endl;

     /* delete item from map */
     if( itr != _map.end() )
     {
         _map.erase(itr);
     }

     /* travel through a map */
     std::map::iterator itr1  =  _map.begin();
     for(  ;  itr1  !=  _map.end();  ++itr1 )
     {
         std::cout  << "Item:"  << itr1->first << ", content: " << itr1->second << std::endl;
     }

     std::cout  << std::endl;

     /* empty a map */
     _map.clear();

     return 0;
}

(三) 当Key是结构时该如何定义结构
比如 Key是结构MyStruct类型， 此时map可以定义如下：
std::map > _map;
其中Compare 缺省是std::less，这里可以不写，自定义的结构必须实现Compare指定的比较操作，因此自定义结构
MyStruct必须按照如下写法：

struct MyStruct
{
     int key;

     bool operator < ( const MyStruct rhs) const
    {
         return key < rhs.key;
    }
};
当然也可以实现全局operator <
bool operator < ( const MyStruct lhs, const MyStruct rhs) 
{
     return lhs.key < rhs.key;
}

另外，当Compare 是std::greater时，需要实现 operator >

(四) 如何实现两个Key的map, 只有两个Key都匹配才命中目标
可以定义结构MyStruct如下：
struct MyStruct
{
     int key1;
     double key2

     bool operator < ( const MyStruct rhs) const
    {
         /* 两个key必须都匹配才命中 */
         return ( key1 < rhs.key1 || key2 < rhs.key2 );
    }
};

(五) 如何实现两个Key的map, 两个Key中任意一个匹配就命中目标
可以定义结构MyStruct如下：
struct MyStruct
{
     int key1;
     double key2

     bool operator < ( const MyStruct rhs) const
    {
         /* 两个key任意一个匹配就命中 */
         return ( ( key1 < rhs.key1 || (key1 > rhs.key1 && key2 < rhs.key2 ) ) && ( key2 < rhs.key2 )  );
    }
};

(六) 如果被存储的T允许重复，可用multimap

(七) 如果Key本身就是需要被存储的T, 只要将map换成set就好了

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STL map常用操作简介

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