C++学习STL之关联容器 --- pair、map、set
本博文我们继续讨论标准模板库STL的关联容器；
主要有：pair、map、set。
一：pair
pair是一种简单的关联类型，不属于容器范围。而是代表一个 key-value键值对。
创建、初始化、操作 示例代码如下：
1 #include <iostream> 2 #include <string> 3 #include <vector> 4 using namespace std; 5 //将pair放入容器&initpair 6 int main(int argc, const char *argv[]) 7 { 8 vector<pair<string, int> > vec;//初始化vector 9 10 pair<string, int> p1;//num.1 11 p1.first = "hello"; 12 p1.second = 12 ; 13 vec.push_back(p1); 14 15 pair<string, int> p2("world", 22);//num.2 16 vec.push_back(p2); 17 18 vec.push_back(make_pair<string, int>("foo", 44));//num.3 19 20 for(vector<pair<string,int> >::iterator it = vec.begin(); //g++ main.cc -std=c++0x 21 it != vec.end(); 22 ++it) 23 { 24 cout << "key: " << it->first << " val:"<< it->second << endl; 25 } 26 27 return 0; 28 }
二：map
1）：map则是一个容器，里面存储的是 pair对象。但存储的方式与vector<pair>这种 连续存储有所不同， map采用的是 二叉排序树存储pair，一般是红黑树。
2）：map使用下标访问时，如果 key不存在，那么会在map 中自动添加一个新的pair，value为默认值。
性能分析：由于map采用二叉排序树（红黑树），树的高度不超过 [logN] +1。所以 插入和查询时间复杂度 为 O（lgN）；
注意：使用insert插入map元素时，如果失败，则不会更新原来的值。
a）：初始化（示例代码如下）：
1 #include <iostream> 2 #include <string> 3 #include <vector> 4 #include <map> 5 #include <algorithm> 6 using namespace std; 7 //Red_black Tree 8 int main(int argc, const char *argv[]) 9 { 10 map<string, int> m; 11 m["beijing"] = 2000; 12 m["hangzhou"] = 880; 13 m["shanghai"] = 1500; 14 // key --> value 采用二叉排序树对key排序 15 //两种打印方式 16 for(map<string, int>::const_iterator it = m.begin(); 17 it != m.end(); 18 it++) 19 { 20 //*it pair 21 cout << it->first <<":" << it->second << endl; 22 } 23 for(const pair<int, string> &p: m) // -std=c++0x(C++11) 注意要用pair 24 cout << p.first << ":" << p.second << endl; 25 return 0; 26 }
b）：下标访问
每当用下标访问map元素的时候，如果元素不存在，那么会在map中新生成一个键值对。所以，用下标访问不存在的键值对时，会增加容器的大小。 （应用：单词计数程序）
1 map<string, int> word_count; 2 string word; 3 while (cin >> word) { 4 word_count[word]++; 5 for_each(word_count.begin(), word_count.end(), print);
c）：insert操作（map，set有insert操作， 而vector没有）
示例如下;
1 //本例测试insert的返回值 2 int main(int argc, const char *argv[]) 3 { 4 map<string, int> m ; 5 6 m.insert(make_pair("hello",1)); 7 m.insert(make_pair("wordl",2)); 8 m.insert(make_pair("foo",1)); 9 10 cout << m.size() << endl; //3 11 12 //insert的返回值类型 13 pair<map<string, int>::iterator, bool> ret ; 14 //插入成功 15 ret = m.insert(make_pair("faasdf",23)); 16 cout << "ret:" << ret.second << endl; //1 17 //插入失败 18 ret = m.insert(make_pair("hello",234)); //false 19 cout << "ret:" << ret.second << endl; 20 21 //ret.first 代表指向迭代器的指针。 22 cout << "ret:" << ret.first->second << endl; // 1 23 24 return 0; 25 }
d):count，find 函数测试 key值得存在性。
注意：下标操作 与 count 的区别
使用下标获取value值的时候，存在这样一个弊端，如果下表访问的是不存在的元素，俺么会自动给map 增加一个 key-value键值对，有时候这不是我们所预期的。
而count和find可以较好解决这一问题。
count：仅仅能得出该元素是否存在。
find： 能够返回该元素的迭代器 。
示例代码如下：
1 //count、 insert、find 测试key存在性 2 int main(int argc, const char *argv[]) 3 { 4 map<string, string> m; 5 m["beijing"] = "good"; 6 m["shanghai"] ="good"; 7 m["shenzhen"]= "good"; 8 9 cout << m.count("beijing") << endl;// 1 10 cout << m.count("HK") << endl;// 0 11 12 map<string, string>::iterator it = m.find("beijing"); 13 //m.find("Hk")--->不存在 14 if(it == m.end()) 15 cout << "不存在" <<endl; 16 else 17 cout << it->first <<":" << it->second << endl ; // 18 return 0; 19 }
三：set （停用词功能）
insert、erase、find操作。
实例代码如下：
1 //set 三个性质; 确定性，唯一性，无序性 2 //和 map 一样， 采用 红黑树 RB_Tree 有序的 查询时间复杂度 lgN 3 int main(int argc, const char *argv[]) 4 { 5 set<int> s ; 6 int i; 7 for (i = 0; i < 20; i++) 8 { 9 s.insert(i); 10 s.insert(i); 11 } 12 cout << "size:" <<s.size() << endl;// 20 -->唯一性 13 14 for(int i : s) // -std=c++0x 15 cout << i << " " ; 16 cout << endl ; 17 return 0; 18 }
注意：set（集合） 与map（映射） 的区别
a) 二者均使用红黑树实现；
b) key需要支持<操作（能够比较，对于整个结构体而言，则无法比较）；
c) map侧重于key-value的快速查找；
d) set侧重于查看元素是否存在。
共同点：map和set中的元素无法排序。由于其具有二叉排序性质，故不能排序。
