C++ Primer 学习笔记_35_STL实践与分析（9）--map种类（在）

STL实践与分析

--map类型（上）

引：

map是键-值对的集合。

map类型通常能够理解为关联数组：能够通过使用键作为下标来获取一个值，正如内置数组类型一样；而关联的本质在于元素的值与某个特定的键相关联，而并不是通过元素在容器中的位置来获取。

一、map对象的定义

1、定义map对象时，必须分别指明键和值的类型：

map<string,int> wordCnt;

map的构造函数
map<K,V>m;	创建一个名为m的空对象，其键和值的类型分别为K和V
map<K,V>m(m2);	创建m2的对象副本m，m和m2的键与值的类型必须全然一致
map<K,V>m(b,e);	创建map类型的对象m,存储迭代器b和e标记的范围内全部元素的副本。 迭代器元素的类型必须能转换为pair<constK, V>

2、键类型的约束

在使用关联容器时,它的键不但有一个类型,并且另一个相关的比較函数。默认情况下,标准库使用键类型定义的<操作符来实现键(keytype)的比較。

对于键类型,唯一的约束就是必须支持<操作符,至于是否支持其它的关系或相等运算,则不作要求。

//P310 习题10.5
typedef list<int> lineNo;
map<string,lineNo> word_line;
//等同于
map<string,list<int> > word_line;

二、map定义的类型

因为map对象的元素是键-值对，因此map对象的value_type是存储元素的键以及值类型的pair类型。并且键为const。

map类定义的类型
map<K,V>::key_type	在map容器中。用作索引的键类型
map<K,V>::mapped_type	在map容器中，键所关联的值类型
map<K,V>::value_type	一个pair类型：first元素具有 constmap<K,V>::key_type类型，而second元素则为map<K,V>::mapped_type类型

1、对map迭代器进行解引用将产生pair类型的对象

map<string,int> word_count;
word_count.insert(make_pair("C++ Primer",1));
map<string,int>::iterator map_iter = word_count.begin();
cout << map_iter -> first << " "
<< map_iter -> second << endl;
map_iter -> first = "Effective C++";    //Error
map_iter -> second = 3;                 //OK

2、map容器额外定义的类型别名

map类额外定义了两种类型:key_type和mapped_type,以获得键或值的类型。对于word_count,其key_type是string类型（注意不是conststring）,而mapped_type则是int型。

map<string,int> word_count;
word_count.insert(make_pair("C++ Primer",1));
map<string,int>::iterator map_iter = word_count.begin();

map<string,int>::key_type first = map_iter -> first;
map<string,int>::mapped_type second = map_iter -> second;

first = "Effective C++";

cout << first << " "
<< second << endl;

三、给map加入元素

加入元素：

1、能够使用insert成员实现。

2、或者先通过下标操作符获取元素，然后给获取的元素赋值。

四、使用下标訪问map对象

/** 该程序将发生以下几件事
*1. 在 word_count 中查找键为 Anna 的元素,没有找到。
*2. 将一个新的键-值对插入到 word_count 中。它的键是 const string 类型的对象,
*  保存 Anna。而它的值则採用值初始化,这就意味着在本例中值为 0。

*3. 将这个新的键-值对插入到 word_count 中。

*4. 读取新插入的元素,并将它的值赋为 1。
*/
map<string,int> word_count;
word_count["Anna"] = 1;
cout << word_count["Anna"] << endl;
cout << word_count["anna"] << endl;
cout << word_count.size() << endl;

使用下标訪问map与使用下标訪问数组或vector的行为截然不同:用下标訪问不存在的元素将导致在map容器中加入一个新元素,它的键即为该下标值。

1、下表操作符返回值的使用

//通常来说，下标操作符返回左值
cout << word_count["Anna"] << endl;
++ word_count["Anna"];
cout << word_count["Anna"] << endl;

有别于vector或string类型。map下标操作符返回的类型与对map迭代器进行解引用或的类型不同：map迭代器返回的是value_type类型的值–
包括constkey_type和mapped_type类型的pair对象；而下标操作符返回一个mapped_type类型的值。

2、使用下标行为的意义

对于map容器,假设下标所表示的键在容器中不存在,则加入新元素,这一特性可使程序惊人地简练:

map<string,int> word_cnt;
string str;

while (cin >> str)
{
++ word_cnt[str];
}

for (map<string,int>::iterator iter = word_cnt.begin(); iter != word_cnt.end(); ++iter)
{
cout << "First: " << iter -> first << "\tSecond: " << iter -> second << endl;
}

//P312 习题10.9
int main()
{
freopen("input","r",stdin);
map<string,int> word_cnt;
string str;

while (cin >> str)
{
++ word_cnt[str];
}

cout << "Word:\t\tTimes:" << endl;
for (map<string,int>::iterator iter = word_cnt.begin(); iter != word_cnt.end(); ++iter)
{
cout << iter -> first << "\t\t" << iter -> second << endl;
}
}

五、map::insert的使用

在map容器中。键影响了实參的类型,与vector的区别：

a.插入单个元素的insert版本号使用键-值pair类型的參数。类似地,对于參数为一对迭代器的版本号,迭代器必须指向键-值pair类型的元素。

b. map容器的接受单个值的insert版本号的返回类型。

map容器提供的insert操作
m.insert(e)	e是一个用在m上的value_type类型的值。假设键(e.first)不在m中,则插入一个值为e.second的新元素;假设该键在m中已存在,则保持m不变。该函数返回一个pair类型对象,包括指向键为e.first的元素的map迭代器,以及一个bool类型的对象,表示是否插入了该元素
m.insert(b,e)	beg和end是标记元素范围的迭代器,当中的元素必须为m.value_type类型的键-值对。对于该范围内的全部元素,假设它的键在m中不存在,则将该键及其关联的值插入到m。 返回void类型
m.insert(iter,e)	e是一个用在m上的value_type类型的值。 假设键(e.first)不在m中,则创建新元素,并以迭代器iter为起点搜索新元素存储的位置。返回一个迭代器,指向m中具有给定键的元素

1、以insert取代下标运算

//创建一个pair对象，将之直接插入到map容器中
word_cnt.insert(map<string,int>::value_type("Anna",1));

使用insert成员能够有效的避免下标操作符带来的副作用：不必要的初始化。

传递给insert的实參相当笨拙，能够使用两种方法简化：

1）使用make_pair：

word_cnt.insert(make_pair("Anna",1));

2）使用typedef：

typedef map<string,int>::value_type valType;
word_cnt.insert(valType("Anna",2));

2、检測insert的返回值

带有一个键-值pair形參的insert版本号将返回一个值:包括一个迭代器和一个bool值的pair对象,当中迭代器指向map中具有对应键的元素,而bool值则表示是否插入了该元素。

假设该键已在容器中,则其关联的值保持不变,返回的bool值为false，假设该键并不存在于容器中，则bool值为trul。在这两种情况下,迭代器都将指向具有给定键的元素。

//重写前面的字符统计函数
map<string,int> word_cnt;
string word;

while (cin >> word)
{
pair<map<string,int>::iterator,bool> res = word_cnt.insert(make_pair(word,1));

if (!res.second)
++ res.first -> second;
}

3、语法展开【解释上面的例程】

pair<map<string,int>::iterator,bool> res = word_cnt.insert(make_pair(word,1));

对于：

++res.first -> second;

能够理解为：

++((res.first) -> second);

这个表达式一步步地展开解释:

1)res存储insert函数返回的pair对象。该pair的first成员是一个map迭代器,指向插入的键。

2)res.first从insert返回的pair对象中获取map迭代器。

3)res.first-> second对该迭代器进行解引用,获得一个value_type类型的对象。这个对象相同是pair类型的,它的second成员即为我们所加入的元素的值部分。

4)++res.first -> second为了实现这一值递增运算符。