map 是一种有序无重复的关联容器。
关联容器与顺序容器不同,他们的元素是按照关键字来保存和访问的,而顺序元素是按照它们在容器中的位置保存和访问的。
map保存的是一种 key - value 的pair对象,其中 key 是关键字,value 是关键字对应的值。通过 key找到对应的 value。map中按照 key的大小升序排列pair对象。
typedef pair<const Key, T> value_type
其中key 是 const的,即不可以改变map中的key。
在map中定位特定的元素比 unordered_map 要慢,因为在 map中需要根据 key的大小进行顺序查找。
但是在map中允许直接选取一定范围的元素。
map在底层通常用二叉搜索树实现。
template < class Key, // map::关键字类型
class T, // map::值类型
class Compare = less<Key>, // map::关键字比较函数
class Alloc = allocator<pair<const Key,T> > // map::allocator类
> class map;
模板参数的第三个 class Compare = less 是一种比较函数
通过这个比较函数,map能比较两个不同的 key值的大小关系,及是否相等。默认采用 less, 即 Key 类型的 “<”操作符。
如果 Key类型没有”<”操作符的定义,则需要提供一个自定义比较函数的函数指针,来作为Compare函数。
构造函数
(1) 默认构造: map<Key, value> m;
构造一个空的map,注意,必要时要给出模板参数中的 Compare。需要时给出 Alloc
(2) 范围构造: map<key, value> m(iterator first, iterator last);
将迭代器[frist, last)范围内的元素填入map中
(3) 拷贝构造: map<key, value> m(cosnt map& m2);
用m2构造m
(4) 初始化列表构造: map<key, value> m(initializer_list<value_type> il)
由于map 的 value_type 是 pair类型,所以要构造成pair作为列表,这是三种构造 pair的方式
map<key, value> m{{key k1, value v1},{k2, v2}, ...}
// 通过 {}构造 pair
// 通过 make_pair() 函数构造 pair
map<key, value> m{pair<key, value>(k1, v1), pair<key, value>(k2, v2), ...}
// 通过类型转换构造 pair
赋值操作符=
map& operator= (const map& x) // map赋值
map& operator= (map&& x) // 不懂
map& operator= (initializer_list il) // 参数列表赋值
迭代器
begin, end, rbegin, rend
cbegin, cend, crbegin, crend
map 的迭代器支持 ++, – 操作,但是不支持 +i 操作。
注意 map中是根据 key的值来排列元素的位置的,所以通过迭代器遍历出来的结果顺序,可能和插入值的顺序不同。
另外对 map的迭代器解引用的结果是得到一个 pair类型的对象。它有两个共有成员 first, second。first保存 key的值,second 保存value的值。
由于map的 key 是 const的,所以得到的 pair 的first 也是const 的。
成员函数
容量
empty() // 如果map 为空,返回true。否则返回 false
// bool empty() const noexcept;
size() // 返回map 中元素的大小,即 key-value 的个数
// size_type size() const noexcept;
max_size() // 返回由于存储空间的限制,map有可能包含的最大元素数。但不保证一定能达到这个数量,有可能在中途申请空间失败。
// size_type max_size() const noexcept;
元素访问
操作符[] // m[k] 返回map 中 Key为 k的元素的value的引用。
// 如果 k不存在,那么将会插入一个 key为 k的元素,并返回其默认 value。
// []操作总会将 map的大小 +1
// 注意,对于map,解引用迭代器得到 pair,操作符[]得到 value
at() // m.at(k) 返回map中Key为k的元素的value的引用。
// 如果k不存在,抛一个 out_of_range 异常。
// 使用 at 不会添加元素,不会增加 map的大小
修改
insert 插入
(1)
pair<iterator, bool> insert(const pair<key, value> &val);
// 单个值插入,参数为 pair类型,first 为 key, second为 value
// 返回值也是一个 pair,first为插入后的 iterator,second 为bool类型, true表示插入成功,false 表示插入失败
// 插入失败是因为 map 中已经有一个 key 与输入相同。这次插入操作对map 不会有任何影响, 失败时返回值的 first指向已有的key-value
(2) iterator insert(const_iterator pos, const pair<key, value> &val);
// 提示值插入
// 从 pos 指定的位置开始查找 val应该插入的位置
// 如果设定值合适,可以减少插入时做查找的时间
(3) void insert(iterator first, iterator second);
// 范围插入,插入[first, second)范围内的内容
(4) void insert(initializer_list il);
// 初始化列表插入
emplace 高效插入
和 insert的主要区别在于,insert首先构造一个临时 value_type对象,再copy到 map中。
而emplace 是直接在map里根据参数构造 value_type对象。更高效。
pair<iterator, bool> emplace(key k, value v);
返回值与 insert情况相同。
emplace_hint 提示位置的高效插入
iterator emplace(const iterator pos, key k, value v);
从pos开始查找应该插入的位置,其余和 emplace相同。
erase 删除
(1) iterator erase(const_iterator position); // 删除迭代器指向的内容, 函数返回 NULL
(2) iterator erase(const_iterator first, const_iterator last); // 删除迭代器范围内的内容,函数返回NULL
(3) size_type erase(const key_type &k); // 删除 type 为k的元素,返回删除的数目。对于 map,成功删除返回1,k不存在则返回0
(4) 1,2中如果迭代器无效,会产生 undefined behavior
swap 交换两个 map对象的内容
(1) void swap(map &x)
(2) void swap(map &x1, map &x2) // 非成员重载函数
clear 清空一个容器的所有元素
void clear() noexcept;
操作
find 查找
在map中查找key 为 k的元素,返回指向它的迭代器。若k不存在,返回 map::end.
// iterator find(const key_type &k);
count 计数
统计map中 key为k的元素的个数,对于map,返回值不是1(存在),就是0(不存在)
// size_type count(const key_type &k) const;
C++ map注意事项
1、在map中,由key查找value时,首先要判断map中是否包含key。
2、如果不检查,直接返回map[key],可能会出现意想不到的行为。如果map包含key,没有问题,如果map不包含key,使用下标有一个危险的副作用,会在map中插入一个key的元素,value取默认值,返回value。也就是说,map[key]不可能返回null。
3、map提供了两种方式,查看是否包含key,m.count(key),m.find(key)。
4、m.count(key):由于map不包含重复的key,因此m.count(key)取值为0,或者1,表示是否包含。
5、m.find(key):返回迭代器,判断是否存在。
6、对于下面的场景,存在key就使用,否则返回null,有下面两种写法:
if(m.count(key)>0)
{
return m[key];
}
return null;
iter = m.find(key);
if(iter!=m.end())
{
return iter->second;
}
return null;
这里需要注意:前一种方法很直观,但是效率差很多。因为前面的方法,需要执行两次查找。因此,推荐使用后一种方法。
7、对于STL中的容器,有泛型算法find(begin,end,target)查找目标,map还提供了一个成员方法find(key)
**map的下标运算符[]的作用是:将key作为下标去执行查找,并返回相应的值;如果不存在这个key,就将一个具有该key和value的某人值插入这个map。
对于上面的代码来说,if (mapTelDir[“LiXing”] == “13913131313”),这行代码首先去查询map中是否有key为LiXing的项,结果没有发现该项,于是就向map中插入一项<”LiXing”, “”>(string的默认值为空字符串)。这就造成if语句的判断结果永远为false,那样就不可能修改key为LiXing的值。**