C++学习笔记:set和map

set

什么是set

set是STL中一个底层为二叉搜索树来实现的容器

• 若要使用set需要包含头文件 #include<set>
• set中的元素具有唯一性(因此可以用set去重)
• 若用set的迭代器遍历,默认得到升序序列
• set查找某个元素默认复杂度为$lo{g}_{2}N$
• set中的元素不能被修改

set的使用

set<int> s; //默认升序
set<int , greater<int>>  us; //降序
int i;s.insert(i);  //插入值 若成功,则返回i所在迭代器,若失败,则返回已存在的i的迭代器s.erase(i);  //删除某个值 并 返回所删除的个数s.clear();  //清空ss.begin();  //begin迭代器s.end();  //end()迭代器s.find(i);  //查找i,若找到了,则返回i的迭代器,若没找到,返回尾部迭代器 s.end();s.empty();  //返回s是否为空s.size();  //返回s内元素个数

用例:

#include<iostream>
#include<set>using namespace std;int main()
{set<int> s;s.insert(1);s.insert(3);s.insert(2);s.insert(4);s.insert(5);s.insert(1);  //插入第二个1//这里用了范围for ,因为右迭代器,因此自动遍历for (auto& e : s){cout << e << " ";}cout << endl;   //遍历结果: 1 2 3 4 5//删除3再遍历  set会自动调整s.erase(3);for (auto& e : s){cout << e << " ";}cout << endl;   //遍历结果: 1 2 4 5//清理ss.clear();for (auto& e : s){cout << e << " ";}cout << endl; //空值set<int, greater<int>>  us; //降序set//插入:us.insert(1);us.insert(2);us.insert(3);us.insert(4);us.insert(5);//遍历for (auto& e : us){cout << e << " ";}cout << endl;  //遍历结果为降序: 5 4 3 2 1return 0;
}

关联式容器

之前学习的容器中,基本都是单元素存储,比如：vector、list、deque、等，这些容器统称为序列式容器，因为其底层为线性序列的数据结构，里面存储的是元素本身。即 K 模型 的容器
关联式容器也是用来存储数据的，与序列式容器不同的是，其里面存储的是<key, value>结构的键值对，在数据检索时比序列式容器效率更高
例如上面的set也是关联式容器,set中只放value，但在底层实际存放的是由<value, value>构成的键值对

键值对

用来表示具有一一对应关系的一种结构，该结构中一般只包含两个成员变量key和value，key代表键值，value表示与key对应的信息.即 KV 模型 的容器

STL中键值对的定义:

template <class T1, class T2>
struct pair
{
typedef T1 first_type;
typedef T2 second_type;
T1 first;
T2 second;
pair(): first(T1()), second(T2())
{}
pair(const T1& a, const T2& b): first(a), second(b)
{}
};

map

什么是map

一种存储键值对,底层为二叉搜索树的数据结构

• 需要包含头文件#include<map>
• map是关联容器，它按照特定的次序(按照key来比较)存储由键值key和值value组合而成的元素。即 KV 模型
• 在map中，键值key通常用于排序和惟一地标识元素，而值value中存储与此键值key关联的内容。键值key和值value的类型可能不同，并且在map的内部，key与value通过成员类型value_type绑定在一起，为其取别名称为pair:
  typedef pair<const key, T> value_type 其中,key为const,因此是不能修改的,而T是可以修改的
• map中的元素按照键值key进行比较排序。
• map支持下标访问，即在[]中放入key，就可以找到与key对应的value。
• map底层实际上就是二叉搜索树(更准确的说：平衡二叉搜索树(红黑树))。

map的使用

先创建一个map对象:

map<string, string> m;

map的插入方式

几种常见的map插入方式:

    m.insert(make_pair("left", "左边"));m.insert(pair<string, string>("right", "右边"));m["insert"] = "插入";

1. 因为map中存储的是键值对元素,因此每次插入的时候应该使用pair函数
   m.insert(pair<string, string>("right", "右边"));
   但是这种方法有点麻烦,因此引用了make_pair函数

2. make_pair是一个仿函数,定义如下:
   返回值还是一个pair键值对:
   
   因此当map插入值的时候可以使用以下方法:
   m.insert(make_pair("left", "左边"));
   这种方式是最常用的

3. 因为map重载了[],因此可以直接使用[]来进行插入
   map中operator[]的原理是：

• 用<key, T()>构造一个键值对，然后调用insert()函数将该键值对插入到map中
• 如果key已经存在，插入失败，insert函数返回该key所在位置的迭代器
• 如果key不存在，插入成功，insert函数返回新插入元素所在位置的迭代器
• operator[]函数最后将insert返回值键值对中的value返回
  m["insert"] = "插入";
  其中,[]内为 K 值, 返回的V被 = 后的内容赋值;

常用功能

    m.insert(make_pair("erase", "删除"));  //插入值 若已存在,则返回该值的迭代器m.erase("erase");  //删除值m.clear();  //清除mapm.size();  //返回 K 元素的数量m.begin();  //begin迭代器m.end();  //end迭代器m.find("erase");  //查找 K 值,若找到了,则返回迭代器, 若没找到,则返回迭代器m.end()m["find"];  //插入K ,若有m.swap(m2);  //交换两个map对象 其中m2 为另一个与m对象同类型的对象

map[] 的灵活使用

map因为重载了[] ,因此变得非常灵活,例如,统计下列数组中相同的值出现的次数:

#include<iostream>
#include<string>
#include<map>using namespace std;int main()
{string arr[] = { "西瓜","西瓜", "西瓜", "西瓜","苹果","苹果","苹果","苹果","苹果","苹果","香蕉","香蕉","香蕉","香蕉","草莓","草莓","草莓","草莓","草莓","草莓","草莓", };map<string, int> m;for (auto& e : arr){m[e]++; //这里直接利用[]对m进行插入,并通过++ 对V值进行控制}for (auto& e : m){cout << e.first << ":" << e.second << endl;}return 0;
}

输出结果: