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前言一，树形结构的关联式容器二，set1，set 的介绍2，set 常用接口的使用(1) set 的插入，迭代器遍历(2) set 的区间构造，范围for(3) set 的删除

三，multiset1, multiset 的介绍2，multiset 的简单使用

四，map1，map 的介绍2，map 常用接口的使用(1) map 的构造(2) map 的迭代器和范围 for

3，map 中的下标访问符 [ ](1)，下标访问符 [ ] 的多种功能(2)，统计字符串个数示例

五，multimap1，multimap 的介绍2，multimap 的简单使用

前言

在前面，我们已经接触过STL中的部分容器，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。那什么是关联式容器？它与序列式容器有什么区别？

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。

一，树形结构的关联式容器

根据应用场景的不同，STL总共实现了两种不同结构的管理式容器：树型结构与哈希结构。树型结构的关联式容器主要有四种：map、set、multimap、multiset。这四种容器的共同点是：使用平衡搜索树(即红黑树)作为其底层结果，容器中的元素是一个有序的序列。下面一依次介绍每一个容器。

二，set

1，set 的介绍

(1) set是按照一定次序存储元素的容器

(2) 在set中，元素的value也标识它(value就是key，类型为T)，并且每个value必须是唯一的。set中的元素不能在容器中修改(元素总是const)，但是可以从容器中插入或删除它们。

(3) set在底层是用二叉搜索树(红黑树) 实现的。

注意：

(1) set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。

(2) 使用set的迭代器遍历set中的元素，可以得到有序序列。

(3) set中的元素默认排升序。

(4) set中查找某个元素，时间复杂度为：

l

o

g

2

n

log_2 n

log2​n。

2，set 常用接口的使用

使用set容器要包含头文件：

<code>#include <set>

set 常用接口的使用举例：

(1) set 的插入，迭代器遍历

功能：排序+去重。

<code>void test_set1()

{

//K模型搜索

//排序+去重

//插入

set<int> s1;

s1.insert(1);

s1.insert(6);

s1.insert(4);

s1.insert(1);

s1.insert(14);

s1.insert(2);

s1.insert(5);

set<int>::iterator it = s1.begin();

while (it != s1.end())

{

cout << *it << " ";

it++;

}

cout << endl;

}

(2) set 的区间构造，范围for

<code>void test_set2()

{

//区间构造

vector<int> v = { 2,8,4,6,3,9,2,4,5 };

set<int> s2(v.begin(), v.end());

//范围for

for (auto e : s2)

cout << e << " ";

}

(3) set 的删除

<code>void test_set3()

{

set<int> s3 = { 6,9,2,7,3,4,7,8 };

for (auto e : s3)

cout << e << " ";

cout << endl;

//删除

s3.erase(8);

for (auto e : s3)

cout << e << " ";

cout << endl;

}

三，multiset

1, multiset 的介绍

multiset 与 set 的内容介绍，功能和函数接口基本相同。

set的区别是：multiset中的value元素可以重复，set是中value是唯一的。

2，multiset 的简单使用

此处只简单演示set与multiset的不同，其他接口接口与set相同。

<code>void test_set2()

{

//K模型搜索

//排序 不去重，允许冗余

//插入

multiset<int> s1;

s1.insert(1);

s1.insert(6);

s1.insert(4);

s1.insert(1);

s1.insert(14);

s1.insert(2);

s1.insert(1);

s1.insert(5);

multiset<int>::iterator it = s1.begin();

while (it != s1.end())

{

cout << *it << " ";

it++;

}

cout << endl;

}

四，map

1，map 的介绍

(1) 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。

(2) 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。

(3) 在内部，map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。

(4) map支持下标访问符（重点），即在[]中放入key，就可以找到与key对应value。

(5) map通常被实现为二叉搜索树(更准确的说：平衡二叉搜索树(红黑树))。

2，map 常用接口的使用

使用 map 需要包含头文件：

<code>#include <map>

(1) map 的构造

map 的构造有多种方式，最常用并且最喜欢用的是方式4(因为简短)。

<code>void test_map1()

{

map<string, string> dict;

// 1.有名对象

pair<string, string> kv1("sort", "排序");

dict.insert(kv1);

// 2.匿名对象

dict.insert(pair<string, string>("left", "左边"));

// 3.函数模版

dict.insert(make_pair("right", "右边"));

// 4.多参数构造函数的隐式类型转换

//pair<string, string> kv2 = { "string","字符串" };

dict.insert({ "string","字符串" });

// 5.initializer_list构造

map<string, string> dict2 = { { "left", "左边" } ,{ "string","字符串" } ,{ "right", "右边"} };

}

(2) map 的迭代器和范围 for

a，普通迭代器 iterator，key不能修改 value可以修改。

const迭代器 const_iterator，key不能修改 value不能修改。

b，范围for遍历,要加引用&。

void test_map2()

{

map<string, string> dict;

//有名对象

pair<string, string> kv1("sort", "排序");

dict.insert(kv1);

//匿名对象

dict.insert(pair<string, string>("left", "左边"));

//函数模版

dict.insert(make_pair("right", "右边"));

//多参数构造函数的隐式类型转换

//pair<string, string> kv2 = { "string","字符串" };

dict.insert({ "string","字符串" });

//initializer_list构造

map<string, string> dict2 = { { "left", "左边" } ,{ "string","字符串" } ,{ "right", "右边"} };

//迭代器遍历

map<string, string>::iterator it = dict2.begin();

while (it != dict2.end())

{

//it->first += 'x'; //err

//it->second += "x"; //ok

//cout << (*it).first << ":" << (*it).second << endl;

cout << it->first << ":" << it->second << endl;

//cout << it.operator->()->first << ":" << it.operator->()->second << endl;

it++;

}

cout << endl;

//范围for遍历,要加引用

//本质：是把迭代器中 *it 赋值给 kv

for (const auto& kv : dict2)

cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;

cout << endl;

}

3，map 中的下标访问符 [ ]

首先来看看map中成员函数 operator[] 的简化实现：

<code>V& operator[](const k& key)

return (*((this->insert(make_pair(k, mapped_type()))).first)).second;

为了避免大家看的头晕，上面两行代码的分步解析：

V& operator[](const K& key)

{

pair<iterator, bool> ret = this->insert(make_pair(key, V()));

//不管插入成功还是失败，返回的都是key节点的迭代器，新插入的或是已存在的

iterator it = ret.first;

return it->second;

}

由上面的代码可得出：

(1) operator[]：给的是key，返回key对应的value的引用；

(2) key存在，插入失败，返回 --> pair<存在的key所在节点的迭代器, false>

(3) key不存在，插入成功，返回 --> pair<新插入key所在节点的迭代器, true>

所以不管插入成功还是失败，返回的都是key节点的迭代器，新插入的或是已存在的。

(1)，下标访问符 [ ] 的多种功能

void test_map3()

{

map<string, string> dict;

dict.insert({ "string","字符串" });

//插入(一般不这么用)

dict["right"];

//插入+修改

//operator[]返回的是value的引用，进行修改

dict["left"] = "左边";

//查找

cout << dict["string"] << endl;

//修改

dict["right"] = "右边";

//成员函数count的使用:返回 key 的个数

//在这里可以判断字符串在不在

string str;

cin >> str;

if (dict.count(str))

cout << "在" << endl;

else

cout << "不在" << endl;

}

通过监视窗口观察如下：

(2)，统计字符串个数示例

方式1：

先查找判断要插入的字符串在不在，若第一次出现，就要插入，否则 value 值要++，统计起来比较麻烦。

<code>void test_map2()

{

//统计字符串个数

string arr[] = { "西瓜", "西瓜", "苹果", "西瓜", "西瓜","香蕉", "苹果","西瓜", "香蕉","草莓" };

map<string, int> countMap;

for (auto& kv : arr)

{

auto it = countMap.find(kv);

if (it != countMap.end()) //前面出现过

it->second++;

else

//第一次出现

countMap.insert({ kv, 1}); //隐式类型转换

}

for (const auto& kv : countMap)

cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;

cout << endl;

}

注意：map 中元素的顺序是按 key 排序的，就是这里的 string，默认排升序。

方式2：

直接用 operator[] 的特性进行统计，核心代码只要一句。

<code>void test_map2()

{

//统计字符串个数

string arr[] = { "西瓜", "西瓜", "苹果", "西瓜", "西瓜","香蕉", "苹果","西瓜", "香蕉","草莓" };

map<string, int> countMap;

for (auto& kv : arr)

{

countMap[kv]++;

// 插入第一个，key是苹果，不存在，插入成功，

// 此时value是0，插入成功后返回value的引用再++就变成1了

}

for (const auto& kv : countMap)

cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;

cout << endl;

}

五，multimap

1，multimap 的介绍

multimap 与 map 的内容介绍，功能和函数接口基本相同。

multimap和map的唯一不同就是：map中的key是唯一的，而multimap中key是可以重复的，multimap中没有重载operator[]操作符。

2，multimap 的简单使用

此处只简单演示map与multimap的不同，其他接口接口与map相同。

比如我们要对上面的水果出现的次数进行排序，有重复值，要用multimap：

<code>void test_map2()

{

string arr[] = { "西瓜", "西瓜", "苹果", "西瓜", "西瓜","香蕉", "苹果","西瓜", "香蕉","草莓" };

map<string, int> countMap;

for (auto& kv : arr)

{

countMap[kv]++;

//插入第一个，key是苹果，不存在，插入成功，

// 此时value是0，插入成功后返回value的引用再++就变成1了

//对次数排序，当有重复值时，要用multimap

multimap<int, string> sortMap;

for (auto& kv : countMap)

{

sortMap.insert({ kv.second, kv.first });

}

for (const auto& kv : sortMap)

cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;

cout << endl;

}