C++标准库关联容器

1 关联容器定义

  存储对象集合的类型，支持通过键的高效访问。和顺序容器的本质差别在于：顺序容器通过元素在容器中的位置顺序存储和访问元素，而关联容器却是依靠键。map和set是两个基本的关联容器类型，map以键值对的形式组织存储元素，而set仅存储键。

2 pair类型（在utility头文件中定义）

  a）pair类型的操作：

     pair<T1,T2> p1;创建一个空的pair对象，两个元素类型分别是T1和T2，值初始化；

     pair<T1,T2> p1(v1,v2);创建一个pair对象，具有两个元素v1和v2，类型分别是T1和T2；

     make_pair(v1,v2);以v1和v2作为值创建一个pair对象，元素类型分别是v1和v2的类型；

     p1.first;返回值为v1；

     p1.second;返回值为v2；

     p1 < p2;小于运算遵循字典次序；

     p1 == p2;如果两个pair对象的first成员和second成员依次相等，则两个pair对象相等；

  注：*pair类型属于类模板。

3 关联容器和顺序容器的操作区别

  a）共有的操作：

     C<T> c;

     C<T> c(c2);

     C<T> c(b,e);

     关系操作符；

     c.begin();

     c.end();

     c.rbegin();

     c.rend();

     size_type 

     iterator 

     const_iterator 

     reverse_iterator

     const_reverse_iterator 

     difference_type 存储两个迭代器差值的有符号整型，可为负数

     value_type 对于map，是pair 类型

     reference value_type& 的同义词

     const_reference 等效于 const value_type&

     swap和赋值操作；

     clear和erase操作；

     容器大小的操作（resize除外）；

  b）关联容器不提供的操作：

     front，push_front，pop_front，back，push_back，pop_back 

4 map类型

  map类型可理解为关联数组，关联的本质在于元素的值与某个特定的键相关联，而与元素的位置无关。

  a）map对象的定义：

     map<k,v> m;创建一个空的map对象m，其键和值的类型分别为k，v；

     map<k,v> m(m2);创建m2的副本m，m必须具有和m2相同的键类型和值类型；

     map<k,v> m(b,e);创建一个map对象m，存储迭代器[b,e)标记范围内的所有元素的副本，元素类型必须能转换为pair<const k,v>；

  注：*键类型必须能够定义<操作符。

  b）map定义的类型：

     map<k,v>::key_type;键的类型

     map<k,v>::mapped_type;元素的类型

     map<k,v>::value_type;pair<const map<k,v>::key_type,map<k,v>::mapped_type>

  注：*map迭代器解引用生成pair<const map<k,v>::key_type,map<k,v>::mapped_type>类型的对象，pair对象的值成员可以修改，但键成员不能修改；

5 map容器的操作

  a）添加元素：

     m.insert(e);e为map的value_type类型的值。如果键e.first不存在，则添加一个值为e.second的值，如果存在，则m不变。该操作返回一个pair类型的对象，包含一个指向新添加元素的map迭代器，以及一个bool值，表示插入是否成功；

     m.insert(b,e);将迭代器b和e标示区间内的所有元素插入到m中，所插入的元素必须为m.value_typpe类型，返回void；

     m.insert(iter,e);如果m中不存在键e.first，则在m中以iter为起点搜索新元素的位置并插入，返回一个指向新添加元素的迭代器。

     m["zhu"] = 1;在map中查找键为"zhu"的元素，如果没有，则插入一个新的键值对，键为"zhu"，值采用初始化，再将1赋给元素的值；

  b）查询元素：

     m.count(k);返回m中k键出现的次数，返回值只能是0或1；

     m.find(k);如果m中存在键为k的元素，则返回指向该元素的迭代器，否则，返回m.end()；

  c）删除元素：

     m.erase(k);删除m中键为k的元素，返回值为所删除元素的个数，只能是0或1，类型为size_type；

     m.erase(p);删除m中迭代器p所指向的元素，p所指向的元素必须存在，返回void；

     m.erase(b,e);删除m中由迭代器[b,e)标示范围内的元素，[b,e)必须是有效范围，返回void。

6 set类型

  set容器单单存储键的集合。

  a）set容器不支持的操作：

     set不支持下标操作；

     没有定义mapped_type，value_type对应的是key_type，即元素的类型；

     与map一样，set容器中的键也必须唯一，而且不能修改。

  注：*set容器支持map的大部分的操作。

7 multimap和multiset

  a）元素的添加删除：

     insert 操作每次都会添加一个元素；

     erase 带有一个键参数的该操作将删除拥有该键的所有元素，返回删除的元素个数，而带有一个或一对迭代器参数，则只删除指定的元素，返回void。

  b）查找元素：

     m.count，m.find()

     m.lower_bound(k) 返回一个指向键不小于k的元素的迭代器；

     m.upper_bound(k) 返回一个指向键大于k的第一个元素的迭代器；

     m.equal_range(k) 返回一个pair对象，first成员等价于m.lower_bound(k);second成员等价于m.upper_bound(k);

  注：*三种查找方法都基于一个事实，在multimap中，同一个键所关联的元素必然相邻存放。