C++STL——map

一、相关定义

map

• 关联容器，存储相结合形成的一个关键值和映射值的元素
• 提供一对一（第一个可以称为关键字，每个关键字只能在map中出现一次，第二个可以称为该关键字的值）的数据处理能力
• map对象是模板类，需要关键字和存储对象两个模板参数

特征

• Map 是一种Pair Associative Container，意味着它的值类型为 pair<const Key, Data>，而且也是 Unique Associative Container，也就是任何两个元素没有相同的key值；
• 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map内部所有的数据都是有序的；
• 在map对象中插入一个新元素不指向现有元素的迭代器失效。从map上删除一个元素，也没有任何迭代器失效，除非，当然，实际上指向正在被删除的元素的迭代器；
• 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；
• map主要建立了key到value的映射。对于迭代器来说，可以修改实值，而不能修改key。

数据映射

举例说明：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可以轻易描述，很明显学号用int描述，姓名用字符串描述

给出map描述代码：map<int,string> mapStudent;

二、map

【构造方法】

• map<key,value> myMap;　　//为了使用方便，可以对模板类进行一下类型定义  typedef map<int, string> myMap; myMAP enumMap;
• map<key,value>::iterator iter;　　//迭代器iter

【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，1000000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

【常用方法】

insert方法

在map中插入一个元素，map中记录的元素通常为键值对，所以，在存储时会把键和值封装成pair然后进行插入，例如：phone.insert(pair<string,string>(name,number));其中name和number为string类型的变量。当然也可以简单的写成phone[name]=number; 此处phone即为map<string,string>类型的变量。因为map在实现过程中对[]进行了重载。

第一种方式若插入的元素的键值已经存在于map中，那么就会插入失败，不会修改元素的键值对信息，若键值在map中查找不到，那么就会将该新元素加入到map中去。

第二种方式比较直观，但存在一个性能的问题。插入2时,先在phone中查找主键为name的项，没发现，然后将一个新的对象插入phone，键是name，值是一个空字符串，插入完成后，将字符串赋为number， 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。若找到键值为name的项，则用number更改原来的number值。

erease方法

erease主要是删除map中的某个项，需要参数key，例如phone.erease(name);此句的意思就是删除key值为name的键值对。

size方法

统计map中键值对的个数，phone.size()返回值即为phone中键值对的个数，若map为空则返回0

count方法

统计map中某个键值出现的次数，因为map中键值唯一，所以此方法可以用来检测某键值是否存在，例如在删除时可以phone.count(name)，若为0则可以提示用户此键值不存在，若为1则直接删除。Ps：erease无论要删除的键值对是否存在都能正常执行。

begin/end方法

begin方法返回map迭代器类型，通过此迭代器与end方法的返回值进行比较就可以很容易的对map进行遍历。

clear方法

清空map中的所有元素

empty方法

判断map是否为空，若为空则返回真若非空则返回假。

Ps：由于map中存储的是键值对，迭代器为ite，则ite->first为key，ite->second为值

【代码一】

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>

using namespace std;

void map_insert(map<string,string> *mapStudent, string index, string x){
	mapStudent->insert(map<string,string>::value_type(index,x));
}

int main(){
	char tmp[32]="";
	map<string, string> mapS;
	map_insert(&mapS,"192.168.0.128","xiong");
	map_insert(&mapS,"192.168.200.3","feng");
	map_insert(&mapS,"192.168.200.33","xiongfeng");

	map<string, string>::iterator iter;

	cout<<"we have there elements"<<endl;
	cout<<"----------------------"<<endl;

	iter=mapS.find("192.168.200.33");

	//查找
	cout<<"查找"<<endl;
	if(iter!=mapS.end()){
		cout<<"find the element"<<endl;
		cout<<"it is:"<<iter->second<<endl;
	}else{
		cout<<"not find the element"<<endl;
	}

	//遍历
	cout<<"遍历"<<endl;
	for(iter=mapS.begin();iter!=mapS.end();iter++){
		cout<<"| "<<iter->first<<" | "<<iter->second<<" |"<<endl;
	} 

	//删除
	cout<<"删除"<<endl;
	iter=mapS.find("192.168.200.33");
	if(iter!=mapS.end()){
		cout<<"find the element"<<endl;
		cout<<"delete the element"<<endl;
		mapS.erase(iter);
	}else{
		cout<<"not find the element"<<endl;
	}

	for(iter=mapS.begin();iter!=mapS.end();iter++){
		cout<<"| "<<iter->first<<" | "<<iter->second<<" |"<<endl;
	}
	return 0;
}

【代码二】

#include <iostream>
#include <map>
#include <cstring>
#include <stdlib.h>
#include <fstream>

using namespace std;

class PhoneBook
{
public:
    PhoneBook() {}
    ~PhoneBook() {}
    int printall();
    int input(string name,string number);
    string look(string name);
    void exitt();
    int readfile(const string filename);
    int writefile(const string filename);
    int cnt();

private:
    map<string,string> phone;
};

int PhoneBook::printall()
{
    map<string,string>::iterator ite = phone.begin();
    while(ite!=phone.end()) {
        cout<<ite->first<<"\t";
        cout<<ite->second<<endl;
        ite++;
    }
    return 0;
}

string PhoneBook::look(string name){
    map<string,string>::iterator ite = phone.find(name);
    if(ite == phone.end()){
        return "No this user";
    }else{
        return ite->first+"\t\t"+ite->second;
    }
}

void PhoneBook::exitt()
{
    exit(0);
}

int PhoneBook::readfile(const string filename)
{
    string a,b,c;
    fstream fd;
    fd.open(filename.c_str(),ios::in|ios::binary);
    if(!fd) {
        cout<<"error:write file!"<<endl;
        exit(1);
    }
    phone.clear();
    while(fd>>a>>b>>c){
        phone.insert(pair<string,string>(a,b));
    }
    fd.close();
    return 0;

}

int PhoneBook::writefile(const string filename)
{
    fstream fd(filename.c_str(),ios::out|ios::binary);
    map<string,string>::iterator ite = phone.begin();
    while(ite!=phone.end()){
        fd<<ite->first<<" "<<ite->second<<" | ";
        ite++;
    }
    fd.close();
    return 0;
}

int PhoneBook::input(string name,string number)
{
    //phone[name]=number;
    phone.insert(pair<string,string>(name,number));
    return 0;
}

int PhoneBook::cnt(){
    return phone.size();
}

int main()
{
    PhoneBook *book = new PhoneBook();
    char command[40];

    while(true){
        cin>>command;
        if(strcmp(command,"insert")==0){
            string name,number;
            cin>>name>>number;
            book->input(name,number);
        }else if(strcmp(command,"print")==0){
            book->printall();
        }else if(strcmp(command,"search")==0){
            string name;
            cin>>name;
            cout<<book->look(name)<<endl;
        }else if(strcmp(command,"load")==0){
            book->readfile("d:\\12.txt");
        }else if(strcmp(command,"upload")==0){
            book->writefile("d:\\12.txt");
        }else if(strcmp(command,"exit")==0){
            book->exitt();
        }else if(strcmp(command,"count")==0){
            cout<<book->cnt()<<endl;
        }else{
            cout<<"Command Error!\n";
            continue;
        }
    }
    return 0;
}