C++ STL map的使用
2014-03-01 16:47
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1、map简介
map是一类关联式容器。它的特点是增加和删除节点对迭代器的影响很小,除了那个操
作节点,对其他的节点都没有什么影响。对于迭代器来说,可以修改实值,而不能修改key。
2、map的功能
自动建立Key - value的对应。key 和 value可以是任意你需要的类型。
根据key值快速查找记录,查找的复杂度基本是Log(N),如果有1000个记录,最
多查找10次,1,000,000个记录,最多查找20次。
快速插入Key - Value 记录。
快速删除记录
根据Key 修改value记录。
遍历所有记录。
3、使用map
使用map得包含map类所在的头文件
#include <map> //注意,STL头文件没有扩展名.h
map对象是模板类,需要关键字和存储对象两个模板参数:
std:map<int, string> personnel;
这样就定义了一个用int作为索引,并拥有相关联的指向string的指针.
为了使用方便,可以对模板类进行一下类型定义,
typedef map<int, CString> UDT_MAP_INT_CSTRING;
UDT_MAP_INT_CSTRING enumMap;
4、在map中插入元素
改变map中的条目非常简单,因为map类已经对[]操作符进行了重载
enumMap[1] = "One";
enumMap[2] = "Two";
.....
这样非常直观,但存在一个性能的问题。插入2时,先在enumMap中查找主键为2的项,没
发现,然后将一个新的对象插入enumMap,键是2,值是一个空字符串,插入完成后,
将字符串赋为"Two"; 该方法会将每个值都赋为缺省值,然后再赋为显示的值,如果元素
是类对象,则开销比较大。我们可以用以下方法来避免开销:
enumMap.insert(map<int, CString> :: value_type(2, "Two"))
5、查找并获取map中的元素
下标操作符给出了获得一个值的最简单方法:
CString tmp = enumMap[2];
但是,只有当map中有这个键的实例时才对,否则会自动插入一个实例,值为初始化值。
我们可以使用Find()和Count()方法来发现一个键是否存在。
查找map中是否包含某个关键字条目用find()方法,传入的参数是要查找的key,在这里
需要提到的是begin()和end()两个成员,分别代表map对象中第一个条目和最后一个条
目,这两个数据的类型是iterator.
int nFindKey = 2; //要查找的Key
//定义一个条目变量(实际是指针)
UDT_MAP_INT_CSTRING::iterator it= enumMap.find(nFindKey);
if(it == enumMap.end()) {
//没找到
}
else {
//找到
}
通过map对象的方法获取的iterator数据类型是一个std::pair对象,包括两个数据
iterator->first
和 iterator->second 分别代表关键字和存储的数据
6、从map中删除元素
移除某个map中某个条目用erase()
该成员方法的定义如下
iterator erase(iterator it); //通过一个条目对象删除
iterator erase(iterator first, iterator last); //删除一个范围
size_type erase(const Key& key); //通过关键字删除
clear()就相当于 enumMap.erase(enumMap.begin(), enumMap.end());
C++ STL map的使用
以下是对C++中STL map的插入,查找,遍历及删除的例子:
#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
void map_insert(map < string, string > *mapStudent, string index, string x)
{
mapStudent->insert(map < string, string >::value_type(index, x));
}
int main(int argc, char **argv)
{
char tmp[32] = "";
map < string, string > mapS;
//insert element
map_insert(&mapS, "192.168.0.128", "xiong");
map_insert(&mapS, "192.168.200.3", "feng");
map_insert(&mapS, "192.168.200.33", "xiongfeng");
map < string, string >::iterator iter;
cout << "We Have Third Element:" << endl;
cout << "-----------------------------" << endl;
//find element
iter = mapS.find("192.168.0.33");
if (iter != mapS.end()) {
cout << "find the elememt" << endl;
cout << "It is:" << iter->second << endl;
} else {
cout << "not find the element" << endl;
}
//see element
for (iter = mapS.begin(); iter != mapS.end(); iter ) {
cout << "| " << iter->first << " | " << iter->
second << " |" << endl;
}
cout << "-----------------------------" << endl;
map_insert(&mapS, "192.168.30.23", "xf");
cout << "After We Insert One Element:" << endl;
cout << "-----------------------------" << endl;
for (iter = mapS.begin(); iter != mapS.end(); iter ) {
cout << "| " << iter->first << " | " << iter->
second << " |" << endl;
}
cout << "-----------------------------" << endl;
//delete element
iter = mapS.find("192.168.200.33");
if (iter != mapS.end()) {
cout << "find the element:" << iter->first << endl;
cout << "delete element:" << iter->first << endl;
cout << "=================================" << endl;
mapS.erase(iter);
} else {
cout << "not find the element" << endl;
}
for (iter = mapS.begin(); iter != mapS.end(); iter ) {
cout << "| " << iter->first << " | " << iter->
second << " |" << endl;
}
cout << "=================================" << endl;
return 0;
}
前提说明
难道插入map还有什么讲究吗?我们且看map在STL中的定义方法:
template <class Key, class T, class Compare = less<Key>, class Alloc = alloc>
第一个参数Key是关键字类型
第二个参数T是值类型
第三个参数Compare是比较函数(仿函数)
第四个参数是内存配置对象
map内部存储机制实际是以红黑树为基础,红黑树在插入节点时,必须依照大小比对之后在一个合适的位置上执行插入动作。所以作为关键字,起码必须有“<”这个比较操作符。我们知道,int,float,enum,size_t等等简单关键字,都有内置的比较函数,与map搭配无论是插入还是查找,都没什么问题。但是作为复杂数据类型,如果没有明确定义“<”比较操作符,就不能与map直接搭配使用,除非我们自己定义第三个参数。
在选择map的关键字时,注意以下两点,同时这两点也是改错的方法:
a) 关键字明确定义“<”比较操作符
b) 没有“<”比较操作符,自定义仿函数替代第三个参数Compare,该仿函数实现“()”操作符,提供比较功能。插入时各节点顺序以该仿函数为纲。
以std::pair为关键字掺入map
下面我们先写一个有错误的函数,在分析错误原因之后,逐步进行修正。
#include <map>
int main()
{
std::map<std::pair<int, int>, int> res;
res.insert(std::make_pair(12,33), 33);
}
这个程序一定失败,如果非要如此使用,上述a方法显然不适合,std::pair是已定义好的结构体不可修改。只能使用b方法了,定义一个比较类改造如下:
#include <map>
struct comp
{
typedef std::pair<int, int> value_type;
bool operator () (const value_type & ls, const value_type &rs)
{
return ls.first < rs.first || (ls.first == rs.first && ls.second < rs.second);
}
};
int main()
{
std::map<std::pair<int, int>, int, comp> res;
res.insert(std::make_pair(std::make_pair(12,33), 33));
res.insert(std::make_pair(std::make_pair(121,331), 331));
res.insert(std::make_pair(std::make_pair(122,332), 332));
std::map<std::pair<int, int>, int, comp>::iterator it = res.find(std::make_pair(121,331));
if (it != res.end())
printf("%d %d %d "n", it->first.first, it->first.second, it->second);
return 0;
}
以结构体或类为关键字插入map
#include <map>
struct st
{
int a, b;
st():a(0), b(0)
{
}
st(int x, int y):a(x), b(y)
{
}
};
int main()
{
std::map<struct st, int> res;
res.insert(std::make_pair(st(1,2), 12));
res.insert(std::make_pair(st(30,4), 34));
res.insert(std::make_pair(st(5,6), 56));
std::map<struct st, int>::iterator it = res.find(st(30,4));
if (it != res.end())
printf("first:%d second:%d %d"n", it->first.a, it->first.b, it->second);
return 0;
}
编译这个程序也是错误的,错误意思大概也是没有定义“<”比较函数。因为struct st是我们自己定义的结构体,所以修改这个程序可以使用上面a、b两种方法。我们先谈第一种,第一次修改时我也搞错了,我是这样定义比较函数的。
struct st
{
int a, b;
st():a(0), b(0)
{
}
st(int x, int y):a(x), b(y)
{
}
bool operator < (const struct st &rs) const
{
return (this->a < rs.a || (this->a == rs.a && this->b < rs.b));
}
};
经过操作符"<"重载后,以上程序就通过编译,可以远行了!
当然用友元函数方式也可以,如下:
struct st
{
int a, b;
st():a(0), b(0)
{
}
st(int x, int y):a(x), b(y)
{
}
friend bool operator < (const struct st &ls, const struct st &rs);
};
inline bool operator < (const struct st &ls, const struct st &rs)
{return (ls.a < rs.a || (ls.a == rs.a && ls.b < rs.b));}
以友联函数代替函数内部定义的比较操作符,STL内部也多是以这种方式定义的。如果我非要以内部定义的方式呢?可以使用b方法,我们自定义一个比较仿函数,替代默认的less。
插入函数返回值
在map容器中插入数据有很多函数可用,这里只讨论最普通的insert操作,在STL中它是这样定义的。
pair<iterator, bool> insert(const value_type& x);
map容器不允许键值重复,在执行插入操作后,可以凭借该返回值获取操作结果。返回值是一个迭代器和布尔值的键值对,迭代器指向map中具有该值的元素,布尔值表示是否插入成功。如果布尔值为true,表示插入成功,则迭代器为新插入值在map中的位置;布尔值为false,表示插入失败(已经存在该值),迭代器为原有值在map中的位置。
STL的map表里有一个erase方法用来从一个map中删除掉指令的节点
eg:
map<string,string> mapTest;
typedef map<string,string>::iterator ITER;
ITER iter=mapTest.find(key);
mapTest.erase(iter);
像上面这样只是删除单个节点,map的形为不会出现任务问题,
但是当在一个循环里用的时候,往往会被误用,那是因为使用者没有正确理解iterator的概念.
像下面这样的一个例子就是错误的写法,
eg.
for(ITER iter=mapTest.begin();iter!=mapTest.end();++iter)
{
cout<<iter->first<<":"<<iter->second<<endl;
mapTest.erase(iter);
}
这是一种错误的写法,会导致程序行为不可知.究其原因是map 是关联容器,对于关联容器来说,如果某一个元素已经被删除,那么其对应的迭代器就失效了,不应该再被使用;否则会导致程序无定义的行为。
可以用以下方法解决这问题:
正确的写法
1.使用删除之前的迭代器定位下一个元素。STL建议的使用方式
for(ITER iter=mapTest.begin();iter!=mapTest.end();) //注意此处不能再写iter++
{
cout<<iter->first<<":"<<iter->second<<endl;
mapTest.erase(iter++);
}
2. erase() 成员函数返回下一个元素的迭代器
for(ITER iter=mapTest.begin();iter!=mapTest.end();)
{
cout<<iter->first<<":"<<iter->second<<endl;
iter=mapTest.erase(iter);
}
map是一类关联式容器。它的特点是增加和删除节点对迭代器的影响很小,除了那个操
作节点,对其他的节点都没有什么影响。对于迭代器来说,可以修改实值,而不能修改key。
2、map的功能
自动建立Key - value的对应。key 和 value可以是任意你需要的类型。
根据key值快速查找记录,查找的复杂度基本是Log(N),如果有1000个记录,最
多查找10次,1,000,000个记录,最多查找20次。
快速插入Key - Value 记录。
快速删除记录
根据Key 修改value记录。
遍历所有记录。
3、使用map
使用map得包含map类所在的头文件
#include <map> //注意,STL头文件没有扩展名.h
map对象是模板类,需要关键字和存储对象两个模板参数:
std:map<int, string> personnel;
这样就定义了一个用int作为索引,并拥有相关联的指向string的指针.
为了使用方便,可以对模板类进行一下类型定义,
typedef map<int, CString> UDT_MAP_INT_CSTRING;
UDT_MAP_INT_CSTRING enumMap;
4、在map中插入元素
改变map中的条目非常简单,因为map类已经对[]操作符进行了重载
enumMap[1] = "One";
enumMap[2] = "Two";
.....
这样非常直观,但存在一个性能的问题。插入2时,先在enumMap中查找主键为2的项,没
发现,然后将一个新的对象插入enumMap,键是2,值是一个空字符串,插入完成后,
将字符串赋为"Two"; 该方法会将每个值都赋为缺省值,然后再赋为显示的值,如果元素
是类对象,则开销比较大。我们可以用以下方法来避免开销:
enumMap.insert(map<int, CString> :: value_type(2, "Two"))
5、查找并获取map中的元素
下标操作符给出了获得一个值的最简单方法:
CString tmp = enumMap[2];
但是,只有当map中有这个键的实例时才对,否则会自动插入一个实例,值为初始化值。
我们可以使用Find()和Count()方法来发现一个键是否存在。
查找map中是否包含某个关键字条目用find()方法,传入的参数是要查找的key,在这里
需要提到的是begin()和end()两个成员,分别代表map对象中第一个条目和最后一个条
目,这两个数据的类型是iterator.
int nFindKey = 2; //要查找的Key
//定义一个条目变量(实际是指针)
UDT_MAP_INT_CSTRING::iterator it= enumMap.find(nFindKey);
if(it == enumMap.end()) {
//没找到
}
else {
//找到
}
通过map对象的方法获取的iterator数据类型是一个std::pair对象,包括两个数据
iterator->first
和 iterator->second 分别代表关键字和存储的数据
6、从map中删除元素
移除某个map中某个条目用erase()
该成员方法的定义如下
iterator erase(iterator it); //通过一个条目对象删除
iterator erase(iterator first, iterator last); //删除一个范围
size_type erase(const Key& key); //通过关键字删除
clear()就相当于 enumMap.erase(enumMap.begin(), enumMap.end());
C++ STL map的使用
以下是对C++中STL map的插入,查找,遍历及删除的例子:
#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
void map_insert(map < string, string > *mapStudent, string index, string x)
{
mapStudent->insert(map < string, string >::value_type(index, x));
}
int main(int argc, char **argv)
{
char tmp[32] = "";
map < string, string > mapS;
//insert element
map_insert(&mapS, "192.168.0.128", "xiong");
map_insert(&mapS, "192.168.200.3", "feng");
map_insert(&mapS, "192.168.200.33", "xiongfeng");
map < string, string >::iterator iter;
cout << "We Have Third Element:" << endl;
cout << "-----------------------------" << endl;
//find element
iter = mapS.find("192.168.0.33");
if (iter != mapS.end()) {
cout << "find the elememt" << endl;
cout << "It is:" << iter->second << endl;
} else {
cout << "not find the element" << endl;
}
//see element
for (iter = mapS.begin(); iter != mapS.end(); iter ) {
cout << "| " << iter->first << " | " << iter->
second << " |" << endl;
}
cout << "-----------------------------" << endl;
map_insert(&mapS, "192.168.30.23", "xf");
cout << "After We Insert One Element:" << endl;
cout << "-----------------------------" << endl;
for (iter = mapS.begin(); iter != mapS.end(); iter ) {
cout << "| " << iter->first << " | " << iter->
second << " |" << endl;
}
cout << "-----------------------------" << endl;
//delete element
iter = mapS.find("192.168.200.33");
if (iter != mapS.end()) {
cout << "find the element:" << iter->first << endl;
cout << "delete element:" << iter->first << endl;
cout << "=================================" << endl;
mapS.erase(iter);
} else {
cout << "not find the element" << endl;
}
for (iter = mapS.begin(); iter != mapS.end(); iter ) {
cout << "| " << iter->first << " | " << iter->
second << " |" << endl;
}
cout << "=================================" << endl;
return 0;
}
std::map中插入对象(复合Key)的实现方法
前提说明难道插入map还有什么讲究吗?我们且看map在STL中的定义方法:
template <class Key, class T, class Compare = less<Key>, class Alloc = alloc>
第一个参数Key是关键字类型
第二个参数T是值类型
第三个参数Compare是比较函数(仿函数)
第四个参数是内存配置对象
map内部存储机制实际是以红黑树为基础,红黑树在插入节点时,必须依照大小比对之后在一个合适的位置上执行插入动作。所以作为关键字,起码必须有“<”这个比较操作符。我们知道,int,float,enum,size_t等等简单关键字,都有内置的比较函数,与map搭配无论是插入还是查找,都没什么问题。但是作为复杂数据类型,如果没有明确定义“<”比较操作符,就不能与map直接搭配使用,除非我们自己定义第三个参数。
在选择map的关键字时,注意以下两点,同时这两点也是改错的方法:
a) 关键字明确定义“<”比较操作符
b) 没有“<”比较操作符,自定义仿函数替代第三个参数Compare,该仿函数实现“()”操作符,提供比较功能。插入时各节点顺序以该仿函数为纲。
以std::pair为关键字掺入map
下面我们先写一个有错误的函数,在分析错误原因之后,逐步进行修正。
#include <map>
int main()
{
std::map<std::pair<int, int>, int> res;
res.insert(std::make_pair(12,33), 33);
}
这个程序一定失败,如果非要如此使用,上述a方法显然不适合,std::pair是已定义好的结构体不可修改。只能使用b方法了,定义一个比较类改造如下:
#include <map>
struct comp
{
typedef std::pair<int, int> value_type;
bool operator () (const value_type & ls, const value_type &rs)
{
return ls.first < rs.first || (ls.first == rs.first && ls.second < rs.second);
}
};
int main()
{
std::map<std::pair<int, int>, int, comp> res;
res.insert(std::make_pair(std::make_pair(12,33), 33));
res.insert(std::make_pair(std::make_pair(121,331), 331));
res.insert(std::make_pair(std::make_pair(122,332), 332));
std::map<std::pair<int, int>, int, comp>::iterator it = res.find(std::make_pair(121,331));
if (it != res.end())
printf("%d %d %d "n", it->first.first, it->first.second, it->second);
return 0;
}
以结构体或类为关键字插入map
#include <map>
struct st
{
int a, b;
st():a(0), b(0)
{
}
st(int x, int y):a(x), b(y)
{
}
};
int main()
{
std::map<struct st, int> res;
res.insert(std::make_pair(st(1,2), 12));
res.insert(std::make_pair(st(30,4), 34));
res.insert(std::make_pair(st(5,6), 56));
std::map<struct st, int>::iterator it = res.find(st(30,4));
if (it != res.end())
printf("first:%d second:%d %d"n", it->first.a, it->first.b, it->second);
return 0;
}
编译这个程序也是错误的,错误意思大概也是没有定义“<”比较函数。因为struct st是我们自己定义的结构体,所以修改这个程序可以使用上面a、b两种方法。我们先谈第一种,第一次修改时我也搞错了,我是这样定义比较函数的。
struct st
{
int a, b;
st():a(0), b(0)
{
}
st(int x, int y):a(x), b(y)
{
}
bool operator < (const struct st &rs) const
{
return (this->a < rs.a || (this->a == rs.a && this->b < rs.b));
}
};
经过操作符"<"重载后,以上程序就通过编译,可以远行了!
当然用友元函数方式也可以,如下:
struct st
{
int a, b;
st():a(0), b(0)
{
}
st(int x, int y):a(x), b(y)
{
}
friend bool operator < (const struct st &ls, const struct st &rs);
};
inline bool operator < (const struct st &ls, const struct st &rs)
{return (ls.a < rs.a || (ls.a == rs.a && ls.b < rs.b));}
以友联函数代替函数内部定义的比较操作符,STL内部也多是以这种方式定义的。如果我非要以内部定义的方式呢?可以使用b方法,我们自定义一个比较仿函数,替代默认的less。
插入函数返回值
在map容器中插入数据有很多函数可用,这里只讨论最普通的insert操作,在STL中它是这样定义的。
pair<iterator, bool> insert(const value_type& x);
map容器不允许键值重复,在执行插入操作后,可以凭借该返回值获取操作结果。返回值是一个迭代器和布尔值的键值对,迭代器指向map中具有该值的元素,布尔值表示是否插入成功。如果布尔值为true,表示插入成功,则迭代器为新插入值在map中的位置;布尔值为false,表示插入失败(已经存在该值),迭代器为原有值在map中的位置。
std::map中erase的正确用法
STL的map表里有一个erase方法用来从一个map中删除掉指令的节点eg:
map<string,string> mapTest;
typedef map<string,string>::iterator ITER;
ITER iter=mapTest.find(key);
mapTest.erase(iter);
像上面这样只是删除单个节点,map的形为不会出现任务问题,
但是当在一个循环里用的时候,往往会被误用,那是因为使用者没有正确理解iterator的概念.
像下面这样的一个例子就是错误的写法,
eg.
for(ITER iter=mapTest.begin();iter!=mapTest.end();++iter)
{
cout<<iter->first<<":"<<iter->second<<endl;
mapTest.erase(iter);
}
这是一种错误的写法,会导致程序行为不可知.究其原因是map 是关联容器,对于关联容器来说,如果某一个元素已经被删除,那么其对应的迭代器就失效了,不应该再被使用;否则会导致程序无定义的行为。
可以用以下方法解决这问题:
正确的写法
1.使用删除之前的迭代器定位下一个元素。STL建议的使用方式
for(ITER iter=mapTest.begin();iter!=mapTest.end();) //注意此处不能再写iter++
{
cout<<iter->first<<":"<<iter->second<<endl;
mapTest.erase(iter++);
}
2. erase() 成员函数返回下一个元素的迭代器
for(ITER iter=mapTest.begin();iter!=mapTest.end();)
{
cout<<iter->first<<":"<<iter->second<<endl;
iter=mapTest.erase(iter);
}
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