[知識點]C++中STL容器之map
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一、前言
鑒於最近不少次都要用到map我卻總是出各種bug,於是決定寫一篇總結來鞏固一下。
二、什麽是STL
全稱Standard Template Library,中文名標準模板庫,目的是標準化組件,屬於C++語言的一部分,說白了就是算法的整合包,最常用的例子便是快速排序,在C中你只能老老實實地碼出來,而C++中調用<algorithm>中的sort函數即可。
三、STL容器
STL分為六個部分,這裏重點介紹其中的容器(containers)部分。STL容器本質是一些常用的數據結構的模板,簡化操作。容器分為如下幾種,並列出幾種最常用的:
1、序列式容器(常用:vector/向量)
2、適配器容器(常用:stack/棧,queue/隊列,priority_queue/優先隊列)
3、關聯式容器(常用:set/集合,map/映射)
今天,我們重點介紹map,即映射。
四、map的用途
I miss the taste of the sweeter life...哦對不起串了。
從名字就很好理解作用了——映射,令一物與另一物之間建立起一一映射的關系,以便獲得將不方便查找的信息。
舉個例子,一個很簡單的問題,讀入n個長度為m的字符串,再詢問q次某某字符串是否在其中。初學者選擇字符一一比對,O(nmq);這是有人說,聰明人看到字符串早就去Hash了,可以,but,為保證正確性,哈希值同樣會很大,開一個數組去存怕是無內存上限。
那好,我們將得到的哈希值編一個號,比如某巨大的數我們將它視作1,另一個巨大的數編成2,再把編號與值一一對應的關系給記錄下來,用什麽記錄?
map:正是在下。
五、map的聲明與功能
上面提了,map用途在於自動建立編號與值的對應。那麽STL提供了哪些函數供我們來搗鼓裏面的東西呢?
1、構造
map <int, string> a;
簡單明了,前者為編號,後者為值,此處值為字符串。
2、插入數據
方法一(以pair形式):
a.insert(pair <int, string>(1, "Zhangsan")); a.insert(pair <int, string>(2, "Lisi")); a.insert(pair <int, string>(3, "Wangwu"));
方法二(以value_type形式):
a.insert(map <int, string> :: value_type(1, "Zhangsan"));
方法三(以數組形式):
a[1] = "Zhangsan";
需要註意的是,方法一二無法覆蓋數據,而方法三可以,即如果編號為1的map已經被映射到“Zhangsan”,可以通過數組形式直接修改。
3、數據遍歷
這裏引入新概念——叠代器。先聲明:
map <int, string>::iterator it;
使用方法也很簡易:
for (it = a.begin(); it != a.end(); it++) cout << it -> first << ‘ ‘ << it -> second << endl;
這個是前向叠代器,同樣還有反向叠代器,如下:
map <int, string> :: reverse_iterator rit;
for (rit = a.rbegin(); rit != a.rend(); rit++) cout << rit -> first << ‘ ‘ << rit -> second << endl;
同樣地,還有用數組的方式遍歷:
int s = a.size(); for (int i = 1; i <= s; i++) cout << i << ‘ ‘ << a[i] << endl;
其中,size函數是用來獲取map中有多少項數據。
註意點:在遍歷時我們用了begin()和end(),兩者類型均為叠代器。我們發現遍歷起始點為begin(),當叠代器不等於end()時繼續,這意味著begin()為開頭標識,它包括了數據內容,即第一項數據;end()為結尾標識,但它是最後一項數據後面的一個獨立的標識,本身並不表示任何數據。
4、查找數據
①判斷是否出現用count函數
②判斷出現在哪裏用find函數
map <int, string> :: iterator itx; itx = map.find(1); int x = map.count(1); map <int, string> :: iterator ity; ity = map.find(4); int y = map.count(4);
count函數只返回0或1,如上述代碼中,x = 1, y = 0;
find函數返回的是一個叠代器,如上述代碼中,itx -> first = 1, ity -> second = "Zhangsan";
而如果沒有該數據的話,則返回的是it = a.end()(末尾標識)。
5、上界下界(待修改)
lower_bound()返回要查找關鍵字的下界,即值 >= 給定元素的第一個位置,upper_bound()返回上界,即值 > 給定元素的第一個位置。
1 map <int, int> a; 2 3 int main() { 4 a[1] = 1, a[2] = 2, a[3] = 3, a[4] = 4; 5 map <int, int> :: iterator it; 6 for (int i = 1; i <= 4; i++) { 7 it = a.lower_bound(i); 8 printf("%d ", it -> first); 9 } 10 for (int i = 1; i <= 4; i++) { 11 it = a.upper_bound(i); 12 printf("%d ", it -> first); 13 } 14 return 0; 15 }
輸出結果為“1 2 3 4 2 3 4 4”
6、刪除元素
這裏介紹兩種刪除方法:單刪除,區間刪除。
7、排序問題
六、小結
STL普遍有一個前閉後開的特性,這裏有兩處均能體現:一處是關於begin()和end()的定義,一處是erase()的區間刪除方式,以後應該還會接觸到更多。
平時STL容器用的不是太多,也就queue, priority_queue, map較為常用。算法倒是經常用(algorithm庫),以後有機會再慢慢總結STL的其他部分。
[知識點]C++中STL容器之map