关联式容器

关联式容器

关联式容器也是用来存储数据的, 与序列式容器不同的是, 其里面存储的是<key, value>结构的键值对, 在数据检索时比序列式容器效率更高

键值对

用来表示具有一一对应关系的一种结构, 该结构中一般只包含两个成员变量key和value, key代表键值, value代表与key对应的信息

树形结构的关联式容器

map

  • map是关联容器, 它按照特定的次序存储由键值key和值value组合而成的元素
  • 在map中, 键值key通常是用于排序和唯一地标识元素, 而值value中存储此键值key关联的内容, 键值key和值value的类型可能不同并且在map的内部, key和value通过成员类型value_type绑定在一起, 为其取别名为pair: type pair value_type
  • 在内部, map的元素总是按照键值key进行比较排序的
  • map中通过键值访问单个元素的速度通常比unordered_map容器慢, 但map允许根据顺序对元素进行直接迭代(即对map中的元素进行迭代时, 可以得到一个有序的序列)
  • map支持下标访问符, 即在[]中放入key, 就可以找到key对应的value
  • map通常被实现为平衡二叉搜索树

map的使用

map的模板参数说明
template < class key, 
			class T,
			class Complate = less<Key>,
			class Alloc = allocator<pair<const Key, T>>
			> class map;

key: 键值对中key的类型

T: 键值对中value的类型

Complate: 比较器的类型, map中的元素是按照key来比较的, 缺省情况下按照小于来比较, 一般情况下该参数不需要传递, 如果无法比较时, 需要用户自己显式传递比较规则

Alloc: 通过空间配置器来申请底层空间, 不需要用户传递, 除非用户不想使用标准库提供的空间配置器

map的构造
函数声明 功能介绍
map(const key_complate& comp = key_complate(), const allocator_type& alloc = alloc_type()) 构造一个空的map
template map (InputIterator first, Inputlterator last, const key_compare& comp = key_compare(), const allocator_type& alloc = allocator_type()) 用[first, last]区间中的元素构造map
map(const map& x) map的拷贝构造
map的迭代器
函数声明 功能介绍
iterator begin() 返回第一个元素的位置
iterator end() 返回最后一个元素的下一个位置
const_iterator begin() const 返回第一个元素的const迭代器
const_iterator end() const 返回最后一个元素下一个位置的const迭代器
reverse_iterator rbegin() 返回第一个元素位置的反向迭代器
reverse_iterator rend() 返回最后一个元素下一个位置的反向迭代器
const_reverse_iterator rbegin() const 返回第一个元素位置的const反向迭代器
const_reverse_iterator rend() const 返回最后一个元素下一个位置的const反向迭代器
map的容量与元素访问
函数声明 功能介绍
bool empty() const 检测map中的元素是否为空,是返回true, 否则返回false
size_type size() const 返回map中有效元素的个数
mapped_type& operator[] (const key_type& k) 返回去key对应的value
map元素的修改
函数声明 功能介绍
pair<iterator, bool> insert(const value_type& x) 在map中插入键值对x. x是一个键值对, 返回值也是键值对, iterator代表新插入元素的位置, bool代表释放插入成功
iterator insert(iterator position, const value_type& x) 在position位置插入值为x的键值对, 返回该键值对在map的位置
void insert(Inputlterator first, Inputerlterator last) 在map中插入(first, last)区间中的元素
void erase(iterator position) 删除position位置上的元素
size_type erase(const key_type& x) 删除值为x的元素
void erase(iterator first, iterator last) 删除(first, last)区间中的元素
void swap(map<Key, T, Compare, Allocator>& mp) 将map中的元素清空
void clear() 在map中的元素清空
iterator find(const key_type& x) 在map中插入key为x的元素, 找到该元素位置的迭代器否则返回end
const_iterator find(const key_type& x) const 在map中插入key为x的元素, 找到该元素位置的const迭代器, 否则返回cend
size_type count(const key_type& x) const 返回key为x的键值在map中的个数
  • map中的元素是键值对
  • map中的key是唯一的, 并且不能修改
  • 默认按照小于的方式对key进行比较
  • map中的元素如果用迭代器进行遍历, 可以得到一个有序的序列
  • map的底层为平衡搜索树, 查找效率比较高
  • 支持[]操作符, operator[]中实际进行插入查找

multimap

  • multimap是关联式容器, 他按照特定的顺序, 存储由key和value映射成的键值对<key, value>, 其中多个键值对之间的key是可以重复的
  • 在multimap中, 通常按照key排序和唯一的标识元素, 而映射的value存储与key关联的内容, key和value的类型可能不同
  • 在内部multimap中的元素总是通过其内部比较对象, 按照指定的严格若排序标准对key进行排序

multimap和map唯一不同的是: map中的key是唯一的, 而multimap中key是可以重复的

multimap的使用

  • multimap中的key是可以重复的
  • multimap中的元素默认将key按照小于比较
  • multimap中没有重载operator[]操作
  • 使用时与map包含的头文件相同

set

  • set是按照一定的次序存储元素的容器
  • 在set中, 元素的value也表标识它, 并且每个value必须是唯一的, set中的元素不能在容器中修改, 但是可以从容器中插入或者删除
  • 在内部, set的元素总是按照其内部比较对象所指示的特定严格按照弱排序准则进行排序
  • set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢 但他们允许根据顺序对子集进行直接迭代
  • set在底层是用二叉搜索树实现的

set的使用

template <class T,
			class Complate = less<T>,
			class Alloc = allocator<T>,
			> class set;

T: set中存放元素的类型, 实际在底层存储<value, value>的键值对

Compare: set中元素默认按照小于来比较

Alloc: set中元素空间的管理方式, 使用STL提供的空间配置器管理

// 例
include <set>
int main() {
	int array[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0, 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
	set<int> s(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
	cout << s.size() << endl;

	// 正向打印set元素
	for (auto& e : s)
		cout << e << " ";
	cout << endl;

	// 使用迭代器逆向打印set中的元素
	for (auto it = s.rbegin(); it != s.rend(); ++it)
		cout << *it << " ";
	cout << endl;

	// set中值为3的元素出现了几次
	cout << s.count(3) << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

// set可去重

multiset

  • multiset是按照特定顺序存储元素的容器, 其中元素是可以重复的
  • 在multiset中, 元素的value也会识别它, 因为multiset中本身存储的就是<value, value>组成的键值对, 因此value本身就是key, key就是value, 类型为T. multiset元素的值不能在容器中进行修改, 但可以从容器中插入和删除
  • 在内部, multiset中的元素总是按照其内部比较规则所指示的特定严格弱排序准则进行排序
  • multiset容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multiset容器慢, 但当迭代器遍历时会得到一个有序序列
  • multiset底层结构为二叉搜索树

multiset的使用

int main() {
	int array[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0, 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
	multiset<int> s(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
	cout << s.size() << endl;

	for (auto& e : s)
		cout << e << " ";
	cout << endl;
	system("pause");
	return 0;
}
  • multiset在底层中存储的是<value, value>键值对
  • 与set的区别是: multiset中的元素是可以重复的, set中value是唯一的
  • 使用迭代器对multiset中的元素进行遍历, 可以得到一个有序的序列
  • 在multiset中找某个元素, 时间复杂度为O(long₂N)
  • multiset的作用: 对元素进行排序

     


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