C++ 学习笔记（11）关联容器、桶

C++ 学习笔记（11）关联容器、桶

参考书籍：《C++ Primer 5th》

API：关联容器

11.2 关联容器概述

11.2.2 关键字类型的要求

对于有序容器（map、multimap、set、multiset），关键字类型必须定义元素比较的方法。默认使用

<

运算符来比较。

在自定义

<

运算符时，必须定义为严格弱序（strict weak ordering）：即小于等于，性质如下：

两个关键字不能同时小于等于对方。

如果k1小于等于k2，k2小于等于k3，那么k1必须小于等于k3。

如果两个关键字都不小于等于对方，那么这两个关键字等价。

设置比较类型时（multiset的第二个参数），应该是一种函数指针类型。

11.2.3 pair类型

11.3 关联容器操作

11.3.1 关联容器迭代器

map的key是const的，set的key也是const的。

通常不对关联容器使用泛型算法，如果要，那就当作源序列（copy到一个序列）或者当作一个目的位置（调用inserter绑定插入器）。

11.3.2 添加元素

std::map<string, int> m;        // 四种插入值的方法。
m.insert({ "a",1 });
m.insert(make_pair("b", 22));
m.insert(pair<string, int>("c", 333));
m.insert(map<string, int>::value_type("d", 4444));

insert和emplace返回值是一个pair，frist成员是迭代器（指向给定关键字的元素），second是bool，表明元素是否成功插入（已在容器的不插入，返回false）。

11.3.3 删除元素

erase的返回值是删除元素的数量，即对于可重复关键字容器，返回值可能大于1.

11.3.4 map的下标操作

11.3.5 访问元素

multimap和multiset中多个元素相同关键字时，这些元素会相邻存储。

// 获取相同元素3种方法
multimap<int, string> m{ { 1,"a" },{ 2,"b" },{ 1,"c" },{ 1,"d" } };

// 方法1：使用find和count
int count = m.count(1);     // 查找关键字是1的个数（3个）。
auto it = m.find(1);        // 查找第一个关键字是1的迭代器。
for (size_t i = 0; i < count; ++i, ++it)
cout << it->second << endl;     // 输出所有相同关键字的值：a c d

// 方法2：使用lower_bound（返回第一个不小于给定Key的迭代器）和upper_bound（返回第一个大于给定Key的迭代器）
for (auto beg = m.lower_bound(1), end = m.upper_bound(1); beg != end; ++beg)
cout << beg->second << endl;

// 方法3：使用euqal_range，得到一个pair，first等价lower_bound结果，second等价upper_bound结果。
for (auto pos = m.equal_range(1); pos.first != pos.second; ++pos.first)
cout << pos.first->second << endl;

11.4 无序容器

无序容器在存储上组织为一组桶，每个桶保存0个或多个元素，使用一个哈希函数将元素映射到桶。相同哈希值的元素会在同一个桶中。

计算元素的哈希值和在桶中搜索通常都是很快的操作。

不能直接定义关键字类型是自定义类型的无序容器，因为要使用哈希模版，所以必须同时提供自定义hash模版版本（需要提供函数代替==运算符（函数指针）和哈希值计算函数（函数指针））。