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2022
05-20

C++中的STL中map用法详解(零基础入门)

map 在编程中是经常使用的一个容器，本文来讲解一下 STL 中的 map，赶紧来看下吧！

一、什么是 map ?

map 是具有唯一键值对的容器，通常使用红黑树实现。

map 中的键值对是 key value 的形式，比如：每个身份证号对应一个人名（反过来不成立哦！），其中，身份证号就是 key，人名便是 value，是单项的关系，可以与 hash 作类比。

二、map的定义

2.1 头文件

使用 map 需要引入头文件，如下所示：

#include <map>

2.2 定义

定义形式如下所示：

map<key_type, value_type>变量名

注意：如果没有 using namespace std, map需要写成 std:map。

来看一个简单的例子：

#include <iostream>
#include <map>  // 头文件
#include <string>
using namespace std;
 
int main() {
    map<int, string>node;   // 定义变量
    node[123456] = "张三";
 
    cout<<"身份证号123456的人叫"<<node[123456]<<endl;
}

输出为：

身份证号123456的人叫张三

在上例中，定义了一个key 为 int ，value 为 string 的 map 容器 node。

2.3 方法

map 最常见的方法如下所示：

//常用
size()     // 计算元素个数
empty()    // 判断是否为空，空返回 true
clear()    // 清空容器
erase()    // 删除元素
find()     // 查找元素
insert()   // 插入元素
count()    // 计算指定元素出现的次数
begin()    // 返回迭代器头部
end()      // 返回迭代器尾部
 
//非常用
swap()        // 交换两个map容器，类型需要相同
max_size()    // 容纳的最大元素个数
rbegin()      // 指向map尾部的逆向迭代器
rend()        // 指向map头部的逆向迭代器
lower_bound() // 返回键值大于等于指定元素的第一个位置
upper_bound() // 返回键值大于指定元素的第一个位置
equal_range() // 返回等于指定元素的区间

三、实例讲解

3.1 增加数据

方法1：以数组下标的形式直接增加，即：变量名[key] = value 的形式。

#include <iostream>
#include <map>  // 头文件
#include <string>
using namespace std;
 
int main() {
    map<int, string>node;   // 定义变量
    node[123456] = "张三";
    node[123457] = "李四";
    node[123458] = "王五";
 
    cout<<"身份证号123456的人叫"<<node[123456]<<endl;
    cout<<"身份证号123457的人叫"<<node[123457]<<endl;
    cout<<"身份证号123458的人叫"<<node[123458]<<endl;
}

输出为：

身份证号123456的人叫张三
身份证号123457的人叫李四
身份证号123458的人叫王五

方法2：直接插入键值对。

#include <iostream>
#include <map>  // 头文件
#include <string>
using namespace std;
 
int main() {
    map<int, string>node;   // 定义变量
 
    node.insert(pair<int, string>(123456, "张三"));
    node.insert(pair<int, string>(123457, "张三"));
    node.insert(pair<int, string>(123458, "李四"));
 
 
    cout<<"身份证号123456的人叫"<<node[123456]<<endl;
    cout<<"身份证号123457的人叫"<<node[123457]<<endl;
    cout<<"身份证号123458的人叫"<<node[123458]<<endl;
}

输出为：

身份证号123456的人叫张三
身份证号123457的人叫张三
身份证号123458的人叫李四

其中，pair 定义了一个键值对，对应 map 的 key 和 value。

3.2 删除数据

删除数据使用到 map 的 erase 和 clear方法，来看一下例子：

#include <iostream>
#include <map>  // 头文件
#include <string>
using namespace std;
 
int main() {
    map<int, string>node;   // 定义变量
 
    node[123456] = "张三";
    node[123457] = "李四";
    node[123458] = "王五";
    cout<<"size = "<<node.size()<<endl;
    //1. 使用 key 删除
    node.erase(123456);  // 删除 key = 123456 的节点
    cout<<"size = "<<node.size()<<endl;
    //2. 使用迭代器删除
    map<int,string>::iterator iter = node.find(123457);
    node.erase(iter);
    cout<<"size = "<<node.size()<<endl;
    //3. 清空整个容器
    node.clear();
    cout<<"size = "<<node.size()<<endl;
}

输出为：

size = 3
size = 2
size = 1
size = 0

其中，clear 方法表示清空容器，size 方法表示获取容器大小。

3.3 修改数据

修改数据仅能修改 value 的值，key 是不能修改的，可以通过增加和删除来实现修改 key。

#include <iostream>
#include <map>  // 头文件
#include <string>
using namespace std;
 
int main() {
    map<int, string>node;   // 定义变量
 
    node[123456] = "张三";
    cout<<"身份证号123456的人叫"<<node[123456]<<endl;
    node[123456] = "李四";
    cout<<"身份证号123456的人叫"<<node[123456]<<endl;
}

输出为：

身份证号123456的人叫张三
身份证号123456的人叫李四

3.4 查找数据

查找数据通过 find 函数来实现，如下所示：

#include <iostream>
#include <map>  // 头文件
#include <string>
using namespace std;
 
int main() {
    map<int, string>node;   // 定义变量
 
    node[123456] = "张三";
    node[123457] = "李四";
    node[123458] = "王五";
    map<int, string>::iterator iter = node.find(123456);
    if(iter != node.end()) {
        cout<<"身份证号123456的人叫"<<iter->second<<endl;
    }
}

输出为：

身份证号123456的人叫张三
find 方法返回的是 map 的迭代器。

3.5 遍历元素

遍历元素使用迭代器的方式，如下所示：

#include <iostream>
#include <map>  // 头文件
#include <string>
using namespace std;
 
int main() {
    map<int, string>node;   // 定义变量
 
    node[123456] = "张三";
    node[123457] = "李四";
    node[123458] = "王五";
    map<int, string>::iterator iter; //定义迭代器 iter
    for(iter = node.begin(); iter != node.end(); ++iter) {
        cout<<"身份证号"<<iter->first<<"的人叫"<<iter->second<<endl;
    }
}

输出为：

身份证号123456的人叫张三
身份证号123457的人叫李四
身份证号123458的人叫王五

其中，使用迭代器 iter 遍历容器，可以将迭代器理解为一个存储了 key 和 value 的一个结构，first 对应 key，second 对应 value。

3.6 其它方法

（1）swap 函数

交换两个 map 容器的内容，map 容器的类型必须相同，例如：

#include <iostream>
#include <map>  // 头文件
#include <string>
using namespace std;
 
int main() {
    map<int, string>node1;   // 定义变量
    map<int, string>node2;
 
    node1[11] = "张三";
    node1[12] = "李四";
 
    node2[21] = "王五";
    node2[22] = "赵六";
    node2[23] = "孙七";
 
    node1.swap(node2);
    map<int, string>::iterator iter;
    cout<<"node1 :"<<endl;
    for(iter = node1.begin(); iter != node1.end(); ++iter) {
        cout<<"key = "<<iter->first<<" value = "<<iter->second<<endl;
    }
 
    cout<<"node2 :"<<endl;
    for(iter = node2.begin(); iter != node2.end(); ++iter) {
        cout<<"key = "<<iter->first<<" value = "<<iter->second<<endl;
    }
}

输出为：

node1 :
key = 21 value = 王五
key = 22 value = 赵六
key = 23 value = 孙七
node2 :
key = 11 value = 张三
key = 12 value = 李四

（2）max_size

返回当前容器的可以容纳的最大元素个数，来看一个例子。

#include <iostream>
#include <map>  // 头文件
#include <string>
using namespace std;
 
int main() {
    map<int, string>node;   // 定义变量
 
    cout<<"max_size = "<<node.max_size()<<endl;
 
    node[11] = "张三";
    cout<<"max_size = "<<node.max_size()<<endl;
    
    node[12] = "李四";
    cout<<"max_size = "<<node.max_size()<<endl;
 
    node[13] = "王五";
    cout<<"max_size = "<<node.max_size()<<endl;
}

输出为：

max_size = 128102389400760775
max_size = 128102389400760775
max_size = 128102389400760775
max_size = 128102389400760775

（3）rbegin 和 rend

rbegin 和 rend 为反向迭代器，即：rbegin 指向最后一个元素，rend 指向第一个元素的前一个位置，来看一个例子。

#include <iostream>
#include <map>  // 头文件
#include <string>
using namespace std;
 
int main() {
    map<int, string>node;   // 定义变量
 
    node[11] = "张三";
    node[12] = "李四";
    node[13] = "王五";
    
    map<int, string>::reverse_iterator iter;
    for(iter = node.rbegin(); iter != node.rend(); ++iter) {
        cout<<"key = "<<iter->first<<" value = "<<iter->second<<endl;
    }
}

输出为：

key = 13 value = 王五
key = 12 value = 李四
key = 11 value = 张三

注意：迭代器需要使用反向迭代器。

（4）lower_bound 和 upper_bound

#include <iostream>
#include <map>  // 头文件
#include <string>
using namespace std;
 
int main() {
    map<int, string>node;   // 定义变量
 
    node[20] = "张三";
    node[15] = "李四";
    node[12] = "王五";
    
    map<int, string>::iterator iter = node.lower_bound(14);
    cout<<"key = "<<iter->first<<" value = "<<iter->second<<endl;
 
    iter = node.upper_bound(12);
    cout<<"key = "<<iter->first<<" value = "<<iter->second<<endl;
}

输出结果为：

key = 15 value = 李四
key = 15 value = 李四

（5）equal_range

#include <iostream>
#include <map>  // 头文件
#include <string>
using namespace std;
 
int main() {
    map<int, string>node;   // 定义变量
 
    node[12] = "张三";
    node[15] = "李四";
    node[20] = "王五";
    
    pair<map<int, string>::iterator, map<int, string>::iterator> p = node.equal_range(15);
 
    cout<<"key1 = "<<p.first->first<<" value1 = "<<p.first->second<<endl;
    cout<<"key2 = "<<p.second->first<<" value2 = "<<p.second->second<<endl;
}

输出为：

key1 = 15 value1 = 李四
key2 = 20 value2 = 王五

四、总结

编程中经常使用到 key / value 的形式表示数据之间的关系，故 map 是 STL 中经常使用的一个容器，需要记住 map 的常用方法。

到此这篇关于C++中的STL中map用法详解(零基础入门)的文章就介绍到这了,更多相关C++ STL map用法内容请搜索自学编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自学编程网！

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