C++STL之map映照容器

map映照容器

map映照容器的元素数据是由一个键值和一个映照数据组成的, 键值与映照数据之间具有一一映照关系.

map映照容器的数据结构也是采用红黑树来实现的, 插入元素的键值不允许重复, 比较函数只对元素的键值进行比较, 元素的各项数据可通过键值检索出来. 由于map与set采用的都是红黑树的数据结构, 所以, 用法基本相似.

 

键值                映照数据

Name             Score

Jack                 98.5

Bomi               96.0

Kate                97.5

 

使用map容器需要包含头文件"#include<map>", map文件包含了对multimap多重映照容器的定义.

 

1.1map创建, 插入元素和遍历访问

创建map对象, 键值与映照数据的类型由自己去定义. 在没有指定比较函数时, 元素的插入位置是按键值由小到大到红黑树中去的, 这点和set一样. 下面这个程序详细的说明了如何操作map容器.

#include<map>

#include<string>

#include<iostream>

using namespace std;

 

int main()

{

    //定义map对象, 当前没有任何元素

    map<string, float> m;

    //插入元素, 按键值的由小到大放入红黑树中

    m["Jack"] = 98.5;

    m["Bomi"] = 96.0;

    m["Kate"] = 97.5;

    //向前遍历元素

    map<string, float>::iterator it;

    for(it = m.begin(); it != m.end(); it++)

    {

        //输出键值与映照数据

        cout << (*it).first << " : " << (*it).second << endl;

    }

    return 0;

}

/*

Bomi : 96

Jack : 98.5

Kate : 97.5

*/

 

1.2删除元素

与set容器一样, map映照容器的erase()删除元素函数, 可以删除某个迭代器位置上的元素, 等于某个键值的元素, 一个迭代器区间上的所有元素, 当然, 也可以使用clear()方法清空map映照容器.

下面这个程序演示了删除map容器中键值为28的元素:

#include<map>

#include<string>

#include<iostream>

using namespace std;

 

int main()

{

    //定义map对象, 当前没有任何元素

    map<int , char> m;

    //插入元素, 按键值的由小到大放入红黑树中

    m[25] = 'm';

    m[28] = 'k';

    m[10] = 'x';

    m[30] = 'a';

    //删除值为28的元素

    m.erase(28);

    //前向遍历元素

    map<int, char>::iterator it;

    for(it = m.begin(); it != m.end(); it++)

    {

        //输出键值与映照数据

        cout << (*it).first << " : " << (*it).second << endl;

    }

    return 0;

}

 

/*

10 : x

25 : m

30 : a

*/

 

1.3元素反向遍历

可以使用反向迭代器reverse_iterator反向遍历map映照容器中的数据, 它需要rbegin()方法和rend()方法指出反向遍历的起始位置和终止位置.

#include<map>

#include<string>

#include<iostream>

using namespace std;

 

int main()

{

    //定义map对象, 当前没有任何元素

    map<int,char> m;

    //插入元素, 按键值的由小到大放入红黑树中

    m[25] = 'm';

    m[28] = 'k';

    m[10] = 'x';

    m[30] = 'a';

    //反向遍历元素

    map<int, char>::reverse_iterator rit;

    for(rit = m.rbegin(); rit != m.rend(); rit++)

    {

        //输出键值与映照数据

        cout << (*rit).first << " : " << (*rit).second << endl;

    }

    return 0;

}

/*

30 : a

28 : k

25 : m

10 : x

*/

 

1.4元素的搜索

使用find()方法来搜索某个键值, 如果搜索到了, 则返回该键值所在的迭代器位置, 否则, 返回end()迭代器位置. 由于map采用红黑树数据结构来实现, 所以搜索速度是极快的.

下面这个程序搜索键值为28的元素:

#include<map>

#include<string>

#include<iostream>

using namespace std;

 

int main()

{

    map<int, char> m;

    //插入元素, 按键值的由小到大顺序放入红黑树中

    m[25] = 'm';

    m[28] = 'k';

    m[10] = 'x';

    m[30] = 'a';

    map<int, char>::iterator it;

    it = m.find(28);

    if(it != m.end())

    {

        cout << (*it).first << " : " << (*it).second << endl;

    }

    else

    {

        cout << "not found it" << endl;

    }

    return 0;

}

 

/*

28 : k

*/

 

1.5自定义比较函数

将元素插入到map中去的时候, map会根据设定的比较函数将该元素放到该放的节点上去. 在定义map的时候, 如果没有指定比较函数, 那么采用默认的比较函数, 即按键值由小到大的顺序插入元素. 在很多情况下, 需要自己编写比较函数.

编写比较函数与set比较函数是一致的, 因为它们的内部数据结构都是红黑树. 编写方法有两种:

(1)如果元素不是结构体, 那么, 可以编写比较函数规则是要求按键值由大到小的顺序将元素插入到map中:

#include<map>

#include<string>

#include<iostream>

using namespace std;

 

//自定义比较函数myComp

struct myComp

{

    bool operator() (const int &a, const int &b)

    {

        if(a != b) return a > b;

        else    return a > b;

    }

};

 

int main()

{

    //定义map对象, 当前没有任何元素

    map<int, char, myComp> m;

    //插入元素, 按键值的由小到大放入红黑树中

    m[25] = 'm';

    m[28] = 'k';

    m[10] = 'x';

    m[30] = 'a';

    //使用前向迭代器中序遍历map

    map<int, char, myComp>::iterator it;

    for(it = m.begin(); it != m.end(); it++)

    {

        cout << (*it).first << " : " << (*it).second << endl;

    }

    return 0;

}

 

/*

30 : a

28 : k

25 : m

10 : x

*/

 

(2)如果元素是结构体, 那么, 可以直接把比较函数写在结构体内. 下面的程序详细说明了如何操作:

#include<map>

#include<string>

#include<iostream>

using namespace std;

 

struct Info

{

    string name;

    float score;

    //重载"<"操作符, 自定义排序规则

    bool operator < (const Info &a) const

    {

        //按score由大到小排列. 如果要由小到大排列, 使用">"号即可

        return a.score < score;

    }

};

 

int main()

{

    //定义map对象, 当前没有任何元素

    map<Info, int> m;

    //定义Info结构体变量

    Info info;

    //插入元素, 按键值的由小到大放入红黑树中

    info.name = "Jack";

    info.score = 60;

    m[info] = 25;

    info.name = "Bomi";

    info.score = 80;

    m[info] = 10;

    info.name = "Peti";

    info.score = 66.5;

    m[info] = 30;

    //使用前向迭代器中序遍历map

    map<Info, int>::iterator it;

    for(it = m.begin(); it != m.end(); it++)

    {

        cout << (*it).second << " : ";

        cout << ((*it).first).name << " " << ((*it).first).score << endl;

    }

    return 0;

}

 

/*

10 : Bomi 80

30 : Peti 66.5

25 : Jack 60

*/

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