STL之map基础知识

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map内部数据的组织，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，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

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

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

#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

#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()

//by rainfish
       for(int nIndex = 1; 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

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