【C++提高编程】C++全栈体系（二十四）

C++提高编程

第三章 STL - 常用容器

九、map/ multimap容器

1. map基本概念

简介：

• map中所有元素都是pair
• pair中第一个元素为key（键值），起到索引作用，第二个元素为value（实值）
• 所有元素都会根据元素的键值自动排序

本质：

• map/multimap属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。

优点：

• 可以根据key值快速找到value值

map和multimap区别：

• map不允许容器中有重复key值元素
• multimap允许容器中有重复key值元素

2. map构造和赋值

功能描述：

• 对map容器进行构造和赋值操作

函数原型：

构造：

• map<T1, T2> mp; //map默认构造函数:
• map(const map &mp); //拷贝构造函数

赋值：

• map& operator=(const map &mp); //重载等号操作符

示例：

#include <map>void printMap(map<int,int>&m)
{for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++){cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;}cout << endl;
}void test01()
{map<int,int>m; //默认构造m.insert(pair<int, int>(1, 10));m.insert(pair<int, int>(2, 20));m.insert(pair<int, int>(3, 30));printMap(m);map<int, int>m2(m); //拷贝构造printMap(m2);map<int, int>m3;m3 = m2; //赋值printMap(m3);
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}/*key = 1 value = 10key = 2 value = 20key = 3 value = 30key = 1 value = 10key = 2 value = 20key = 3 value = 30key = 1 value = 10key = 2 value = 20key = 3 value = 30
*/

总结：map中所有元素都是成对出现，插入数据时候要使用对组

3. map大小和交换

功能描述：

• 统计map容器大小以及交换map容器

函数原型：

• size(); //返回容器中元素的数目
• empty(); //判断容器是否为空
• swap(st); //交换两个集合容器

示例：

#include <map>void printMap(map<int,int>&m)
{for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++){cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;}cout << endl;
}void test01()
{map<int, int>m;m.insert(pair<int, int>(1, 10));m.insert(pair<int, int>(2, 20));m.insert(pair<int, int>(3, 30));if (m.empty()){cout << "m为空" << endl;}else{cout << "m不为空" << endl;cout << "m的大小为： " << m.size() << endl;}
}//交换
void test02()
{map<int, int>m;m.insert(pair<int, int>(1, 10));m.insert(pair<int, int>(2, 20));m.insert(pair<int, int>(3, 30));map<int, int>m2;m2.insert(pair<int, int>(4, 100));m2.insert(pair<int, int>(5, 200));m2.insert(pair<int, int>(6, 300));cout << "交换前" << endl;printMap(m);printMap(m2);cout << "交换后" << endl;m.swap(m2);printMap(m);printMap(m2);
}int main() {test01();test02();system("pause");return 0;
}/*m不为空m的大小为： 3交换前key = 1 value = 10key = 2 value = 20key = 3 value = 30key = 4 value = 100key = 5 value = 200key = 6 value = 300交换后key = 4 value = 100key = 5 value = 200key = 6 value = 300key = 1 value = 10key = 2 value = 20key = 3 value = 30
*/

总结：

• 统计大小 — size
• 判断是否为空 — empty
• 交换容器 — swap

4. map插入和删除

功能描述：

• map容器进行插入数据和删除数据

函数原型：

• insert(elem); //在容器中插入元素。
• clear(); //清除所有元素
• erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
• erase(beg, end); //删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
• erase(key); //删除容器中值为key的元素。

示例：

#include <map>void printMap(map<int,int>&m)
{for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++){cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;}cout << endl;
}void test01()
{//插入map<int, int> m;//第一种插入方式m.insert(pair<int, int>(1, 10));//第二种插入方式m.insert(make_pair(2, 20));//第三种插入方式m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));//第四种插入方式m[4] = 40; printMap(m);//删除m.erase(m.begin());printMap(m);m.erase(3);printMap(m);//清空m.erase(m.begin(),m.end());m.clear();printMap(m);
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}/*key = 1 value = 10key = 2 value = 20key = 3 value = 30key = 4 value = 40key = 2 value = 20key = 3 value = 30key = 4 value = 40key = 2 value = 20key = 4 value = 40*/

总结：

• map插入方式很多，记住其一即可

• 插入 — insert
• 删除 — erase
• 清空 — clear

5. map查找和统计

功能描述：

• 对map容器进行查找数据以及统计数据

函数原型：

• find(key); //查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();
• count(key); //统计key的元素个数

示例：

#include <map>//查找和统计
void test01()
{map<int, int>m; m.insert(pair<int, int>(1, 10));m.insert(pair<int, int>(2, 20));m.insert(pair<int, int>(3, 30));//查找map<int, int>::iterator pos = m.find(3);if (pos != m.end()){cout << "找到了元素 key = " << (*pos).first << " value = " << (*pos).second << endl;}else{cout << "未找到元素" << endl;}//统计int num = m.count(3);cout << "num = " << num << endl;
}int main() {test01();system("pause");return 0;
}/*找到了元素 key = 3 value = 30num = 1
*/

总结：

• 查找 — find （返回的是迭代器）
• 统计 — count （对于map，结果为0或者1）

6. map容器排序

学习目标：

• map容器默认排序规则为 按照key值进行 从小到大排序，掌握如何改变排序规则

主要技术点:

• 利用仿函数，可以改变排序规则

示例：

#include <map>class MyCompare {
public:bool operator()(int v1, int v2) const {return v1 > v2;}
};void test01() 
{//默认从小到大排序//利用仿函数实现从大到小排序map<int, int, MyCompare> m;m.insert(make_pair(1, 10));m.insert(make_pair(2, 20));m.insert(make_pair(3, 30));m.insert(make_pair(4, 40));m.insert(make_pair(5, 50));for (map<int, int, MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {cout << "key:" << it->first << " value:" << it->second << endl;}
}
int main() {test01();system("pause");return 0;
}/*key:5 value:50key:4 value:40key:3 value:30key:2 value:20key:1 value:10
*/

总结：

• 利用仿函数可以指定map容器的排序规则
• 对于自定义数据类型，map必须要指定排序规则,同set容器

十、案例-员工分组

1. 案例描述

• 公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作
• 员工信息有: 姓名 工资组成；部门分为：策划、美术、研发
• 随机给10名员工分配部门和工资
• 通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)
• 分部门显示员工信息

2. 实现步骤

1. 创建10名员工，放到vector中
2. 遍历vector容器，取出每个员工，进行随机分组
3. 分组后，将员工部门编号作为key，具体员工作为value，放入到multimap容器中
4. 分部门显示员工信息

案例代码：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <string>
#include <map>
#include <ctime>/*
- 公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作
- 员工信息有: 姓名  工资组成；部门分为：策划、美术、研发
- 随机给10名员工分配部门和工资
- 通过multimap进行信息的插入  key(部门编号) value(员工)
- 分部门显示员工信息
*/#define CEHUA  0
#define MEISHU 1
#define YANFA  2class Worker
{
public:string m_Name;int m_Salary;
};void createWorker(vector<Worker>&v)
{string nameSeed = "ABCDEFGHIJ";for (int i = 0; i < 10; i++){Worker worker;worker.m_Name = "员工";worker.m_Name += nameSeed[i];worker.m_Salary = rand() % 10000 + 10000; // 10000 ~ 19999//将员工放入到容器中v.push_back(worker);}
}//员工分组
void setGroup(vector<Worker>&v,multimap<int,Worker>&m)
{for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){//产生随机部门编号int deptId = rand() % 3; // 0 1 2 //将员工插入到分组中//key部门编号，value具体员工m.insert(make_pair(deptId, *it));}
}void showWorkerByGourp(multimap<int,Worker>&m)
{// 0  A  B  C   1  D  E   2  F G ...cout << "策划部门：" << endl;multimap<int,Worker>::iterator pos = m.find(CEHUA);int count = m.count(CEHUA); // 统计具体人数int index = 0;for (; pos != m.end() && index < count; pos++ , index++){cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;}cout << "----------------------" << endl;cout << "美术部门： " << endl;pos = m.find(MEISHU);count = m.count(MEISHU); // 统计具体人数index = 0;for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++){cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;}cout << "----------------------" << endl;cout << "研发部门： " << endl;pos = m.find(YANFA);count = m.count(YANFA); // 统计具体人数index = 0;for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++){cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;}}int main() {srand((unsigned int)time(NULL));//1、创建员工vector<Worker>vWorker;createWorker(vWorker);//2、员工分组multimap<int, Worker>mWorker;setGroup(vWorker, mWorker);//3、分组显示员工showWorkerByGourp(mWorker);测试//for (vector<Worker>::iterator it = vWorker.begin(); it != vWorker.end(); it++)//{//	cout << "姓名： " << it->m_Name << " 工资： " << it->m_Salary << endl;//}system("pause");return 0;
}/*策划部门：姓名： 员工A 工资： 16609姓名： 员工B 工资： 18235姓名： 员工E 工资： 13506----------------------美术部门： 姓名： 员工H 工资： 19680姓名： 员工J 工资： 12307----------------------研发部门： 姓名： 员工C 工资： 11034姓名： 员工D 工资： 16951姓名： 员工F 工资： 12186姓名： 员工G 工资： 12650姓名： 员工I 工资： 19337
*/

总结：

• 当数据以键值对形式存在，可以考虑用map 或 multimap