【C++】map和set的使用

一、set

1.1 set的介绍

首先要知道set的底层是由红黑树（平衡二叉搜索树）实现的。

T set存放元素类型，底层是<value, value>的键值对。
Compare 仿函数，因为实现搜索树需要比较。

1.2 set的使用

1.2.1 set的构造

void test_set()
{// 默认构造set<int> s1;// 迭代器区间构造int a[] = { 1, 2, 3, 4 };set<int> s2(a, a + 4);// 拷贝构造（深拷贝）set<int> s3(s2);for (int e : s2) cout << e << " ";cout << endl;for (int e : s3) cout << e << " ";cout << endl;
}

1.2.2 set的迭代器

可以看到set有反向迭代器。

void test1()
{set<int> s;// 排序+去重s.insert(1);s.insert(2);s.insert(3);s.insert(1);s.insert(3);s.insert(4);// 正向迭代器set<int>::iterator it1 = s.begin();while (it1 != s.end()){cout << *it1++ << " ";}cout << endl;// 反向迭代器set<int>::reverse_iterator it2 = s.rbegin();while (it2 != s.rend()){cout << *it2++ << " ";}cout << endl;
}

因为set的仿函数默认参数是less<T>，所以排的是升序，如果我们想排降序就可以传递greater<T>。

void test1()
{set<int, greater<int>> s;// 排序+去重s.insert(1);s.insert(2);s.insert(3);s.insert(1);s.insert(3);s.insert(4);// 正向迭代器set<int>::iterator it1 = s.begin();while (it1 != s.end()){cout << *it1++ << " ";}cout << endl;// 反向迭代器set<int>::reverse_iterator it2 = s.rbegin();while (it2 != s.rend()){cout << *it2++ << " ";}cout << endl;
}

1.2.3 set的修改

1.2.3.1 insert && find && erase

void test2()
{set<int> s;s.insert(1);s.insert(2);s.insert(3);s.insert(4);s.insert(5);set<int>::iterator it = s.find(3);s.erase(it);for (auto& e : s){cout << e << " ";}cout << endl;
}

1.2.3.2 count

传进去一个元素数值，返回该元素的个数。

void test2()
{set<int> s;s.insert(1);s.insert(2);s.insert(3);s.insert(4);s.insert(5);cout << s.count(2) << endl;cout << s.count(6) << endl;
}

因为set的元素是唯一的，所以在set这里count可以用find来代替，但是在后面的multiset可以插入重复的元素，count就可以统计该元素的个数。

1.3 multiset

multiset和set的区别是它可以插入重复的元素。其他的接口跟set一致。头文件也跟set相同。

void test3()
{multiset<int> ms;ms.insert(1);ms.insert(1);ms.insert(2);ms.insert(3);ms.insert(4);for (auto& e : ms){cout << e << " ";}cout << endl;cout << "count(1): " << ms.count(1) << endl;
}

另外使用find查找时，如果有多个值相同，find返回的值是中序的第一个。

二、map

2.1 map的介绍

key 键值对中key的类型
T 键值对中value的类型

注意：

1️⃣ map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。
2️⃣ map支持下标访问符，即在[]中放入key，就可以找到与key对应的value。

2.2 map的使用

构造和迭代器跟上面的set类似，就不过多阐述。

2.2.1 map的修改

2.2.1.1 insert

void test4()
{map<string, int> m;m.insert(pair<string, int>("a", 1));// 匿名对象m.insert(make_pair("b", 2));// 简化写法m.insert(make_pair("c", 2));m.insert(make_pair("d", 2));map<string, int>::iterator it = m.begin();while (it != m.end()){cout << (*it).first << "->" << (*it).second << endl;it++;}
}

make_pair:函数模板，不需要像pair一样显示声明类型，而是通过传参自动推导。

2.2.1.2 统计次数

1️⃣ 使用find，利用迭代器

int main()
{string arr[] = { "北京", "武汉", "广州", "上海", "北京", "北京", "广州","上海", "上海" };map<string, int> cnt;for (auto& e : arr){map<string, int>::iterator fd = cnt.find(e);if (fd == cnt.end()){cnt.insert(make_pair(e, 1));}else{fd->second++;}}for (auto& e : cnt){cout << e.first << "->" << e.second << endl;}return 0;
}

2️⃣ 使用[]

int main()
{string arr[] = { "北京", "武汉", "广州", "上海", "北京", "北京", "广州","上海", "上海" };map<string, int> cnt;for (auto& e : arr){cnt[e]++;}for (auto& e : cnt){cout << e.first << "->" << e.second << endl;}return 0;
}

[] 可以用来插入、修改、查找

[] -> (*((this->insert(make_pair(k,mapped_type()))).first)).second
// 等价于
V& operator[](const K& k)
{pair<iterator, bool> ret = insert(make_pair(k, V()));return ret.first->second;
}

这里就可以看出使用[]的时候要注意：如果没有它会直接插入。
所以我们想插入就可以：

int main()
{map<string, int> m;// 插入m["广西"];m["广东"] = 1;for (auto& e : m){cout << e.first << "->" << e.second << endl;}return 0;
}

当我们想要修改的时候不能用insert，因为只要key相同就会插入失败。

int main()
{map<string, int> m;// 插入m["广西"];m["广东"] = 1;m.insert(make_pair("广东", 2));// 插入失败for (auto& e : m){cout << e.first << "->" << e.second << endl;}return 0;
}

先要修改可以：

m["广东"] = 2;

key不在就是插入，key在就是查找。

2.3 multimap

int main()
{multimap<string, int> mm;mm.insert(make_pair("北京", 1));mm.insert(make_pair("北京", 2));mm.insert(make_pair("北京", 1));mm.insert(make_pair("上海", 1));for (auto& e : mm){cout << e.first << "->" << e.second << endl;}return 0;
}

multimap容器与map容器的底层实现以及成员函数的接口都是基本一致,而multimap的key可以重复。注意multimap没有[]。

使用multimap统计次数：

int main()
{multimap<string, int> mm;string arr[] = { "北京", "武汉", "广州", "上海", "北京", "北京", "广州","上海", "上海" };for (auto& e : arr){map<string, int>::iterator fd = mm.find(e);if (fd == mm.end()){mm.insert(make_pair(e, 1));}else{fd->second++;}}for (auto& e : mm){cout << e.first << "->" << e.second << endl;}return 0;
}