十一章、关联容器

一、概述

1、关联容器中的元素是按关键字来保存和访问的；顺序容器中的元素是按它们在容器中的位置来顺序保存和访问的

2、关联容器：map和set

• map：元素是:关键字-值的对
• set：每个元素只包含一个关键字
• multimap:关键字可重复出现的map
• multiset:关键字可重复出现的set
• unordered_map:用哈希函数组织的map
• unordered_set:用哈希函数组织的set
• unordered_multimap:关键字可重复出现的，用哈希函数组织的map
• unordered_multiset:关键字可重复出现的，用哈希函数组织的set

3、关联容器不支持顺序容器的位置相关的操作，如push_front或push_back，因为关联容器中元素是根据关键字存储的

4、关联容器的迭代器都是双向的

5、有序容器——map、multimap、set以及multiset：默认情况下，标准库使用关键字类型的<运算符来比较两个关键字，通过关键字来存储

• 在实际编程中，如果一个类型定义了“行为正常”的<运算符，则可以把它作为关键字的类型

6、无序容器——unordered_map和unordered_set：默认情况下使用关键字类型的==运算符来比较元素

• 如果关键字类型固有就是无序的，或者性能测试发现问题可以用哈希技术解决，就适合适用无序容器

二、map和set类型

1、map的元素为pair类型，定义在头文件utility中

• pair的数据成员是public的，两个成员分别命名为first和second

2、当解引用一个关联容器迭代器时，得到一个类型为容器的value_type的值的引用

• map的value_type为一个pair，可以改变pair的值，但是不能改变关键字成员的值（为const型）
  • value_type的一个值为关键字，类型为key_type；第二个为值，类型为mapped_type
• set的value_type = key_type为关键字，也是const型，不可改变

3、通常不对关联容器使用泛型算法；最多在拷贝时使用copy

三、map和set的操作

1、添加：使用insert

• map使用insert（或emplace）插入单一元素的返回值：返回一一个pair，第一个元素first为一个迭代器，指向给定关键字的元素；second成员是一个bool值，指出元素插入是否成功
• multimap使用insert返回值：返回一个指向新元素的迭代器。
  • 因为multimap肯定插入，所以无需返回一个bool值
  • multimap：比如想建立作者到他所著书籍题目的映射

2、删除：使用erase

• c.erase(k)：从c中删除关键字为k的元素，返回size_type值，指出删除元素的数量
  • 如果是map则second的值为0或1；
  • 如果是multimap则second为关键字的个数；
• c.erase(p):从c中删除迭代器p指定的元素，返回一个指向p之后的元素的迭代器（必须保证p指向c中一个真实元素）

3、map的下标操作

• c[k]：返回关键字为k的元素；在k不在c中时，添加一个关键字为k的元素，对其进行值初始化
  • 下标操作得到一个mapped_type对象；但当解引用一个map迭代器时，得到一个value_type对象
  • map的下标运算符返回一个左值，可读可写
• c.at(k)：访问关键字为k的元素；若k不在c中，抛出一个out_of_range异常

4、访问元素：find、count

• c.find(k):返回一个迭代器，指向第一个关键字为k的元素，若k不在容器中，返回尾后迭代器：关键字为pair类型
• c.count(k)：返回关键字等于k的元素的数量

下面三个不适用无序容器；在multi的容器时适用

• c.lower_bound(k)：返回一个迭代器，指向第一个关键字不小于k的元素
• c.upper_bound(k)：返回一个迭代器，指向第一个关键字大于k的元素
• c.equal_bound(k)：返回一个迭代器pair，表示关键字k的元素的范围；如果k不存在两个元素都为c.end()；   first = c.lower_bound(k)；second = c.upper_bound(k)