09--STL关联容器(map/multimap)
一:map/multimap的简介
map是标准的关联式容器,一个map是一个键值对序列,即(key,value)对。它提供基于key的快速检索能力。
map中key值是唯一的。集合中的元素按一定的顺序排列。元素插入过程是按排序规则插入,所以不能指定插入位置。
map的具体实现采用红黑树变体的平衡二叉树的数据结构。在插入操作和删除操作上比vector快(同set)
map可以直接存取key所对应的value,支持[]操作符,如map[key]=value。
multimap与map的区别:《重点》
map支持唯一键值,每个键只能出现一次;
而multimap中相同键可以出现多次。
multimap不支持[]操作符。
二:map/multimap对象的默认构造
map/multimap采用模板类实现,对象的默认构造形式: map<T1,T2> mapTT; multimap<T1,T2> multimapTT; //其中T1,T2还可以用各种指针类型或自定义类型
map<int, char> mapA; map<string,float> mapB;
三:map对象的拷贝构造与赋值
map(const map &mp); //拷贝构造函数 map& operator=(const map &mp); //重载等号操作符 map.swap(mp); //交换两个集合容器
四:map排序方式
map<T1,T2,less<T1>> mapA; //该容器是按键的升序方式排列元素。未指定函数对象,默认采用less<T1>函数对象。
map<T1,T2,greater<T1>> mapB; //该容器是按键的降序方式排列元素。
less<T1>与greater<T1>可以替换成其它的函数对象functor。
可编写自定义函数对象以进行自定义类型的比较,使用方法与set构造时所用的函数对象一样。
五:map的插入操作《重点》
map.insert(...); //往容器插入元素,返回pair<iterator,bool>
在map中插入元素的四种方式:
假设 map<int, string> mapStu;
1、通过pair的方式插入对象
mapStu.insert(pair<int,string>(3,"小张") );
2、通过pair的方式插入对象
mapStu.inset(make_pair(-1, “校长-1”));
3、通过value_type的方式插入对象
mapStu.insert( map<int,string>::value_type(1,"小李") );
前三种方法,采用的是insert()方法,该方法返回值为pair<iterator,bool>
4、通过数组的方式插入值
mapStu[3] = “小刘"; mapStu[5] = “小王";
第四种方法非常直观,但存在一个性能的问题:
插入3时,先在mapStu中查找主键为3的项
若没发现,则将一个键为3,值为初始化值的对组插入到mapStu中,然后再将值修改成“小刘”。
若发现已存在3这个键,则修改这个键对应的value。
string strName = mapStu[2]; //取操作或插入操作 只有当mapStu存在2这个键时才是正确的取操作,否则会自动插入一个实例,键为2,值为初始化值。--->导致获取一个原来没有的键值
六:map相关迭代函数
map.begin(); //返回容器中第一个数据的迭代器。
map.end(); //返回容器中最后一个数据之后的迭代器。
map.rbegin(); //返回容器中倒数第一个元素的迭代器。
map.rend(); //返回容器中倒数最后一个元素的后面的迭代器
int main() { map<int, char> ma; pair<int, char> p; ma.insert(pair<int, char>(95, 'a')); ma.insert(pair<int, char>(63, 'A')); for (map<int, char>::iterator iter = ma.begin(); iter != ma.end();iter++) { p = *iter; cout << p.first << "=" << p.second << endl; } system("pause"); return 0; }
七:map对象大小
map.size(); //返回容器中元素的数目 map.empty();//判断容器是否为空
八:map对象的删除
map.clear(); //删除所有元素 map.erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素,返回下一个元素的迭代器。 map.erase(beg,end); //删除区间[beg,end)的所有元素 ,返回下一个元素的迭代器。 map.erase(keyElem); //删除容器中key为keyElem的对组。
九:map的查找操作
map.find(key); 查找键key是否存在,若存在,返回该键的元素的迭代器;若不存在,返回map.end(); map.count(keyElem); //返回容器中key为keyElem的对组个数。对map来说,要么是0,要么是1。对multimap来说,值可能大于1。
十:性能测试
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <iostream> #include <stdio.h> #include <cstring> #if _MSC_VER #define snprintf _snprintf #endif using namespace std; long get_a_target_long() { /******变量声明********/ long target = 0; /**********************/ cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):"; cin >> target; return target; } string get_a_target_string() { /******变量声明********/ long target = 0; char buf[10]; /**********************/ cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):"; cin >> target; snprintf(buf, 10, "%d", target); return string(buf); } //与后面的比较函数中回调参数对应 int compareLongs(const void* l1, const void* l2) { return (*(long*)l1 - *(long*)l2); } int compareStrings(const void* s1, const void* s2) { if (*(string*)s1 > *(string*)s2) return 1; if (*(string*)s1 < *(string*)s2) return -1; return 0; }
(一) multimap测试
#include <map> //测试multimap-->元素可以重复 namespace jj09 { void test_multimap(long& mm_size) { cout << "\ntest_multimap()*******" << endl; /******变量声明:数组初始********/ char buf[10]; /******变量声明:multimap初始********/ multimap<long, string> mm; /******变量声明:记录时间********/ clock_t timeStart = clock(); //开始时间 for (long i = 0; i < mm_size; i++) { try { snprintf(buf, 10, "%d", rand()); mm.insert(pair<long, string>(i, string(buf))); } catch (exception& e) { cout << e.what() << endl; cout << "Max_size:" << i << endl; abort(); //终止 } } cout << "inti multimap use milli-seconds:" << (clock() - timeStart) << endl; //获取初始化数组耗时 cout << "multimap.size:" << mm.size() << endl; //获取multimap大小 cout << "multimap.max_size:" << mm.max_size() << endl; //获取multimap所允许最大长度 /******变量声明:获取我们要查询的数********/ long target = get_a_target_long(); //根据key查找 //multimap没有全局::find方法可用,::find找值,multimap找键,两者不同,不可以混用 //使用muliset.find查找 timeStart = clock(); auto pI = mm.find(target); cout << "multimap.find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (pI != mm.end()) cout << "found:" << (*pI).first << ":" << (*pI).second << endl; else cout << "not found!" << endl; } }
释放指针和寻址耗时,所以destroyc()操作耗时
(二)map测试
#include <map> //测试map-->元素不可以重复 namespace jj11 { void test_map(long& m_size) { cout << "\ntest_map()*******" << endl; /******变量声明:数组初始********/ char buf[10]; /******变量声明:map初始********/ map<long, string> m; /******变量声明:记录时间********/ clock_t timeStart = clock(); //开始时间 for (long i = 0; i < m_size; i++) { try { snprintf(buf, 10, "%d", rand()); m.insert(pair<long, string>(i, string(buf))); } catch (exception& e) { cout << e.what() << endl; cout << "Max_size:" << i << endl; abort(); //终止 } } cout << "inti map use milli-seconds:" << (clock() - timeStart) << endl; //获取初始化数组耗时 cout << "map.size:" << m.size() << endl; //获取map大小 cout << "map.max_size:" << m.max_size() << endl; //获取map允许最大长度 /******变量声明:获取我们要查询的数********/ long target = get_a_target_long(); //根据key查找 //map没有全局::find方法可用,::find找值,map找键,两者不同,不可以混用 //使用map.find查找 timeStart = clock(); auto pI = m.find(target); cout << "map.find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (pI != m.end()) cout << "found:" << (*pI).first << ":" << (*pI).second << endl; else cout << "not found!" << endl; } }
这里由于在插入时key值不同,所以插入1000000个数据全部不相同,含有太多数据,所以destroy()操作费时