C++ set和map的简单使用

C++中的STL模板库的功能可谓相当强大。今天我们来简单说一下set和map的使用方法。

1.pair

我们先来说一下pair。pair定义在头文件<utility>中，其本身相当于一个已经重定义过的，有两个元素的结构体。它始终以前一个元素（first）为第一关键字，后一个元素（second）为第二关键字。在set或是其他STL容器中使用的时候自动进行按此排序。

pair的定义很简单，定义如下：

pair <int,int> q;

当然里面的数据类型可以改变，后面的变量名也可以任意改变。

或者你可以使用make_pair来新建一个pair，比如：

make_pair(s,t);

在新建pair的时候可以直接赋值，有两种方法，第一种如下：

pair <int,string> p1(,"Hello");

就是在定义的pair的名称后面打上括号，里面直接把值传进去。

第二种如下：

pair <int,string> p2 = make_pair(,"World");

这样的话就是使用一次makepair来对pair赋初值了。

看起来很简单。这样我们就可以在STL中使用pair这种数据结构类型，以进行各种复杂的操作……而在向里面压入pair元素的时候，只要加一个make_pair就可以了。

2.map

map本身是键值（key）和映射值（value）的一个映射。其中key和value可以选择任意数据类型。

（1）创建一个map

这里使用最简单的一种方法，就是直接定义一个map，在里面写上key和value的类型，再定义map的名字。

map <int,int> mp;

（2）向map中添加元素

第一种是直接使用map的下标进行添加，就像使用数组一样。比如：

for（int i = ;i <= n;i++） mp[i] = i * ;

第二种是使用insert函数，将一个pair元素进行插入。比如：

for(int i = ;i <= ;i++) mp.insert(make_pair(i,i*));

以及还有许多神奇的添加方式，在这里不一一讲述了……

（3）在map中查找元素

如果要直接查找元素在map中出现过多少次，那么可以使用count函数，比如：

    map <int,int> mp;
    rep(i,,) mp.insert(make_pair(i,i*));
    if(mp.count()) printf("Yes\n");

注意这里的count是直接查找键值（key）。

而且因为map中会自动对相同键值去重……所以count相当于只会告诉你这个元素是否有出现过。如果想使用count计算元素出现次数可以使用multimap。

map还有find（）函数，可以返回指向所查找元素的迭代器，如果没有此元素就返回指向map尾部的迭代器。

比如：

map <int,int> :: iterator itf;
    itf = mp.find();
    if(itf != mp.end()) itf->second = ;

注意因为itf是一个迭代器（实际上是指针），所以我们使用了->,如果不愿意使用的话，也可以写成：

（*itf）.second

最暴力的方式就是直接在map中用迭代器遍历，比如这样：

map <int,int> :: iterator it;
    for(it = mp.begin();it != mp.end();it++) printf("%d->%d\n",it->first,it->second);

因为在map中元素的地址是相连的，所以直接it++即可。如果不愿意用->就使用上面的写法。

还有非常强劲的查找方式，那就是直接使用lowerbound和upperbound。这里要提一下map里面的排序，他是自动按key值从小到大排序，也就是说不可以对map使用sort。

lowerbound和upperbound与平时在数组上的用法都是一样的，一般来说支持key值查找（value作为第二关键字可不可行我还不知道……）一般来讲，我们映射都是一一映射，所以key值应该都是唯一的，直接在key值上查找就可以了。

特别的，如果lower/upperbound找不到元素的话，返回指向容器末尾的迭代器。

（返回的类型如果你开了代码补全可以看到……不过很影响码速）

（4）map中删除元素

删除元素一般来说有三种操作。第一种是直接使用erase函数往里面传实际值，比如：

mp.erase();

第二种就是向里面传一个迭代器，比如：

mp.erase(mp.begin());//显然begin函数返回的是一个迭代器！！

第三种就是传两个迭代器，注意这样删除的是一个左闭右开的区间，比如：

    map <int,int> mp;
    rep(i,,) mp.insert(make_pair(i,i));
        map <int,int> :: iterator itf;
    itf = mp.upper_bound();
    mp.erase(mp.begin(),itf);    

这样删完之后，你会发现元素还剩15~19,（15没有被删去），用upperbound的话就是16~19了。

这些操作已经基本够用了……还有一个很厉害的swap。这里的swap函数直接交换的是两个map容器，而不是元素。

（下面代码是偷来的）

#include <map>
#include <iostream>

using namespace std;

int main( )
{
    map <int, int> m1, m2, m3;
    map <int, int>::iterator m1_Iter;

    m1.insert ( pair <int, int> ( ,  ) );
    m1.insert ( pair <int, int> ( ,  ) );
    m1.insert ( pair <int, int> ( ,  ) );
    m2.insert ( pair <int, int> ( ,  ) );
    m2.insert ( pair <int, int> ( ,  ) );
    m3.insert ( pair <int, int> ( ,  ) );

    cout << "The original map m1 is:";
    for ( m1_Iter = m1.begin( ); m1_Iter != m1.end( ); m1_Iter++ )
        cout << " " << m1_Iter->second;
    cout << "." << endl;

    // This is the member function version of swap
    //m2 is said to be the argument map; m1 the target map
    m1.swap( m2 );

    cout << "After swapping with m2, map m1 is:";
    for ( m1_Iter = m1.begin( ); m1_Iter != m1.end( ); m1_Iter++ )
        cout << " " << m1_Iter -> second;
    cout << "." << endl;
    cout << "After swapping with m2, map m2 is:";
    for ( m1_Iter = m2.begin( ); m1_Iter != m2.end( ); m1_Iter++ )
        cout << " " << m1_Iter -> second;
    cout << "." << endl;
    // This is the specialized template version of swap
    swap( m1, m3 );

    cout << "After swapping with m3, map m1 is:";
    for ( m1_Iter = m1.begin( ); m1_Iter != m1.end( ); m1_Iter++ )
        cout << " " << m1_Iter -> second;
    cout << "." << endl;

    system("pause");
}

就是这样啦！

3.set

set即集合，内部是使用红黑树实现的（这么强劲的数据结构蒟蒻学不会QAQ）。不过set的操作还是非常值得学一学的。

（1）创建一个set。

set <int> q;

这是最简单的写法，里面的变量类型是任意的，比如什么pair啦或者是自己定义的结构体。

注意set在你没有进行重载运算符之前，默认是一个小根堆，而且会自动去重。

（2）向set里面插入元素

插入元素好像有好多好多奇妙的方法……不过我还是说最简单的吧，就是直接使用insert函数（set可不再支持用下标插入函数了）比如：

q.insert();//这是int版本的
q.insert((node){a,b,c})//如果你自定义一个结构体，就可以这么传（和平时往队列里面压一样）

（3）在set中查找元素

这里面好多函数在map中都介绍过了，而且在set中的用法和在map中基本一样，比如count，find等等。

不过，我们可以对结构体进行运算符重载，之后就可以愉悦的使用lowerbound对你想要的东西进行查找。

支持多关键字，多种排序方式，我们举个例子。

#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<iostream>
#include<set>
#include<vector>
#include<utility>
#include<map>
#define rep(i,a,n) for(int i = a;i <= n;i++)
#define per(i,n,a) for(int i = n;i >= a;i--)
#define enter putchar('\n')

struct node
{
    int sum,val;
    bool operator < (const node &g)const
    {
         if(sum == g.sum) return val > g.val;
         return sum < g.sum;
    }
}
set <node> q;
int main()
{
    for(int i = ;i <= n;i++) q.insert((node){a,b,c});
    set <node>  :: iterator it;
    it = q.lower_bound((node){,,});
    //这样就可以查找了
    return ;
}

非常强力的查找方式。然后……注意重载运算符只能重载小于号。

注意lowerbound返回第一个大于等于查找键值的元素，而upperbound返回的是最后一个大于等于查找键值的元素。

（4）在set中删除元素

这些函数的用法和map基本是一样的，不加以赘述。

具体的操作也就是这些了……set同样是需要用迭代器来加以访问。

希望能帮助到大家。