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关联容器笔记

关联容器总结

有序关联容器

键值的顺序自动排序,键值必须支持 < 操作符

底层数据结构
  • 使用平衡树,比如(红黑树
  • 增删查的平均时间复杂度接近 O(log⁡n)
种类
  • std::set:集合,包含唯一的键元素。

  • std::multiset:多重集合,允许键重复。

  • std::map:映射,键值对(键唯一,值可以重复)。

  • std::multimap:多重映射,允许键重复的键值对。

无序关联容器

底层数据结构
  • 链式哈希
  • 增删查的平均时间复杂度接近O(1)
种类
  • std::unordered_set:无序集合,包含唯一的键元素。
  • std::unordered_multiset:无序多重集合,允许键重复。
  • std::unordered_map:无序映射,键唯一。
  • std::unordered_multimap:无序多重映射,允许键重复。

方法

  • 插入操作

    • insert():在容器中插入元素,返回一个迭代器和一个布尔值(表示插入是否成功)。对于无序容器,可以传入 hint 迭代器提升效率。

    • emplace():在容器中原地构造元素,避免不必要的复制或移动操作。

  • 删除操作

    • erase():根据键或迭代器删除元素。返回已删除元素的数量。
  • 查找操作

    • find():返回一个指向指定键的迭代器,若键不存在则返回 end()
#include <iostream>
#include <map>
#include <unordered_set>int main() {// std::map 示例std::map<int, std::string> m;// 插入元素m.insert(std::make_pair(1, "one"));m.emplace(2, "two");m[3] = "three";  // 使用下标操作符插入或更新元素// 查找元素auto it = m.find(1);if (it != m.end()) {std::cout << "Key 1 found with value: " << it->second << std::endl;  // 输出 "one"}else {std::cout << "Key 1 not found" << std::endl;}// 删除元素m.erase(2);  // 删除键为 2 的元素std::cout << "After erase, size of map: " << m.size() << std::endl;// 遍历元素std::cout << "Elements in map:" << std::endl;for (const auto& kv : m) {std::cout << kv.first << " => " << kv.second << std::endl;}// std::unordered_set 示例std::unordered_set<int> uset = { 1, 2, 3 };// 插入元素uset.insert(4);// 查找元素if (uset.find(3) != uset.end()) {std::cout << "Found 3 in unordered_set" << std::endl;}else {std::cout << "3 not found in unordered_set" << std::endl;}// 删除元素uset.erase(1);  // 删除元素 1std::cout << "After erase, size of unordered_set: " << uset.size() << std::endl;// 遍历元素std::cout << "Elements in unordered_set:" << std::endl;for (const auto& elem : uset) {std::cout << elem << " ";}std::cout << std::endl;return 0;
}

注:vector中push_back与emplace_back的区别

  • push_back会调用拷贝构造函数
  • emplace_back会调用构造函数原地构造对象

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