STL 中 map 的使用

涉及：vector，pair

基本结构

map 从本质上来说是一颗二叉排序树，树上的节点类型为pair。pair类型中有两个重要的成员变量，其中 first 存储了 key ，second 存储了 value。

特性

map中的每一个键都是唯一的。即一个键只能对应一个值。
map中的值总是按序排列。
map中查找元素只能根据 key 来查找。

头文件

#include<map>

using namespace std;

声明与定义

map<[键类型],[值类型]> [变量名]; //默认按照 key 升序排列顺序存储
map<[键类型],[值类型],greater<值类型> > [变量名]; //支持定义了 '>' 运算符的类型，对 key 降序排列 // 注意后面两个尖括号之间要有空格

举例：

map<string,int> m;
map<MyType,string,greater<MyType> > m1; // MyType 是自己定义的类型，重载了 '>' 运算符

迭代器

begin() 返回指向第一个元素的迭代器
end() 返回指向最后一个元素之后的迭代器

map 变量的元素范围[ begin(), end() )

m.begin();
m.end();

注意：不能对迭代器做加法操作，例如 'm.begin() + 5' 是错误的。

容量

size() 返回map中元素的个数;

size();

添加元素

insert(pair<[键类型],[值类型]>([键对象],[值对象]));
insert(map<[键类型],[值类型]>::value_type([键对象],[值对象])); // 其实跟上面的赋值方法一模一样的。

还可以直接使用 '[]' 操作符。

m.insert( pair<MyType,string>(obj,"binbin") );
m.insert( map<MyType,string>::value_type(obj,"binbin") );

m[obj] = "binbin";

注意：如果重复插入 key 相同的键值对。那么对于 insert 方式，第一次插入以后的插入均无效；对于 '[]' 方式，每次插入都会将原来的键值对覆盖掉。

查找元素

count([键对象]) 判断键值对是否存在，有返回1，无返回0。
find([键对象]) 查找键对应的值，无论是否存在都返回元素指针（iterator对象）。当元素指针 等于 end() 的返回值时，表示键值对不存在。

// 方法一
if (m.count(keyObj)){  // 判断键值对是否存在，有返回1，无返回0
    ValueType val = m[keyObj];
}

// 方法二
map<KeyType,ValueType>::iterator i = m.find(keyObj);

if(i != m.end()) 
    ValueType val = i->second;

删除元素

clear() 清除所有元素
erase([元素指针]) 通过元素指针删除元素
erase([键对象]) 通过键删除元素
erase([起始元素],[结束元素]) 删除[起始元素,结束元素)范围内元素

m.clear();

m.erase(i);                       // i = m.begin() + 5;
m.erase(keyObj);                  // 
m.erase(m.begin(),m.end()); //删除 map 中前5个元素

注意：不能对 'map<>::iterator' 对象 做加法操作，例如 'm.begin() + 5' 是错误的。

更改元素值

或者先删除原来的元素，再插入；或者找到元素后修改；或者用 [] 赋值。

仅列举后两种方法：

m["我是键"] = "我是值";

m.find("我是键")->second = "我是值"; // 上面 [] 方法的实质与本方法相同

排序

按 key 排序

map 中的元素是默认按照键排好序的，因此，只需要重载键类型的 < （或者 > ）操作符即可。

struct St{
    int a;
    
    bool operator < (const St & b){
        return a < b;
    }
    bool operator > (const St & b){
        return a > b;
    }
}

map<St,int> m1; // 按照St定义的 < 操作符对map元素进行排序
map<St,int,greater<St> > m2; // 按照St定义的 > 操作符对map元素进行排序

按 value 排序

把 map 中的元素都放入到 vector 中后再进行排序，map 中元素的类型为 pair。
参考的如下代码：

typedef pair<St,int> PAIR;              // 重定义

bool cmp(const PAIR &a,const PAIR &b){  // 比较函数
	return a.second > b.second;
}

vector<PAIR> vec(m1.begin(),m1.end());  // map 元素移交到 vector
sort(vec.begin(),vec.end(),cmp);        // 排序

遍历

特别注意：遍历的结束条件中的比较运算符是 '!=' 而不是 '<'。

由于 map 元素类型是 pair，因此取出值的方式为 i->second。

for(map<int, int>::iterator i = m1.begin(); i != m1.end(); ++i){ 
		cout << i->second << endl;
		
}

代码示例

#include<map>
#include<vector> // 按值排序时用到
#include<iostream> // 输出用到

using namespace std;

typedef pair<int, int> PAIR;

struct ST{
	int a;
	
	bool operator < (const ST &b){
		return  this->a < b.a;
	}
};

bool cmp(const PAIR &a,const PAIR &b){
	return a.second > b.second;
}

int main(){
	map<int, int> m1;
	
	m1[5] = 6;
	m1[4] = 2;
	m1[3] = 1;
	
	////////////////////////////////////////////////////
	// 删除元素	《《《《《
	
	m1.erase(3); //输入 键对象
	if (m1.count(3) == 0) {
		cout << "键值对 3:1 被删除" << endl;
	}
	
	m1.erase(m1.begin()); //输入 元素指针
	cout << "删除当前第一个元素（4，2）后："<< m1.begin()->second << endl; // 输出 6
	
	m1.erase(m1.begin(),m1.end()); //输入 删除范围
	
	if(m1.empty()) cout << "map 的元素都被删除了" << endl;
	
	cout << endl;
	////////////////////////////////////////////////////
	
	
	m1[5] = 6;
	m1[4] = 9;
	m1[3] = 1;
	
	
	////////////////////////////////////////////////////
	// 添加元素	《《《《《
	
	m1.insert(PAIR(5,4));
	
	cout  << "insert方法重复添加键值对(5,4),结果 m1[5]："<< m1[5] << endl; // 输出 6
	
	m1[5] = 3;
	
	cout  << "使用 [] 方式添加元素 m1[5]："<< m1[5] << endl; // 输出 3
	
	cout << endl;
	
	////////////////////////////////////////////////////
	// 修改元素	《《《《《
	
	
	m1.find(4)->second = 2; // 原本 m1[5] = 9
	
	cout  << "修改元素 m1[4]："<< m1[4] << endl; // 输出 2
	
	
	cout << endl;
	
	////////////////////////////////////////////////////
	// 查找元素	《《《《《
	
	//	当前的键值对情况
	//	m1[5] = 3;
	//	m1[4] = 2;
	//	m1[3] = 1;
	
	// 方法一
	if (m1.count(4)){  // 判断键值对是否存在，存在则输出该值
		cout << "找到元素 m1[4]："<< m1[4] << endl;;  //输出 2
	}
	
	// 方法二
	map<int,int>::iterator i = m1.find(5);
	
	if(i != m1.end())
		cout << "找到元素 m1[5]：" << i->second << endl;; //输出 3
	
	cout << endl;
	////////////////////////////////////////////////////
	// 遍历	《《《《《
	
	//	当前的键值对情况
	//	m1[5] = 3;
	//	m1[4] = 2;
	//	m1[3] = 1;
	
	/// 输出 123
	cout  << "默认按 key 升序排列，遍历map：";
	for(map<int, int>::iterator i = m1.begin(); i != m1.end(); ++i){ // 注意这里是用 != 标记结束的。
		cout << i->second;
		
	}
	
	cout << endl;
	cout << endl;
	
	
	////////////////////////////////////////////////////
	// 按值 value 排序 《《《《《
	
	//	当前的键值对情况
	//	m1[5] = 3;
	//	m1[4] = 2;
	//	m1[3] = 1;
	
	
	vector<PAIR> vec(m1.begin(),m1.end());
	sort(vec.begin(),vec.end(),cmp);         // 按 value 降序排列
	
	
	/// 输出 321 // 原本是按 key 升序排列，输出为 123
	cout  << "按 value 降序排序，遍历map：";
	for (vector<PAIR>::iterator i = vec.begin();i < vec.end(); ++i) {
		cout << i->second;
	}
	
	cout << endl;
	
}

output:

键值对 3:1 被删除
删除当前第一个元素（4，2）后：6
map 的元素都被删除了

insert方法重复添加键值对(5,4),结果 m1[5]：6
使用 [] 方式添加元素 m1[5]：3

修改元素 m1[4]：2

找到元素 m1[4]：2
找到元素 m1[5]：3

默认按 key 升序排列，遍历map：123

按 value 降序排序，遍历map：321