STL之map

一    map内部数据的组织

map内部自建一颗红黑树(一种非严格意义上的平衡二叉树)，这颗树具有对数据自动排序的功能，所以在map内部所有的数据都是有序的，后边我们会见识到有序的好处。

二    map的构造函数

map共提供了6个构造函数，这块涉及到内存分配器这些东西，略过不表，在下面我们将接触到一些map的构造方法，这里要说下的就是，我们通常用如下方法构造一个map：

Map mapStudent;

三    数据的插入

在构造map容器后，我们就可以往里面插入数据了。这里讲三种插入数据的方法：

第一种：用insert函数插入pair数据，下面举例说明(以下代码虽然是随手写的。在VC下请加入这条语句，屏蔽4786警告  ＃pragma warning (disable:4786) )

       Map<int, string> mapStudent;        mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));        mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));        mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));        map<int, string>::iterator  iter;        for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++) 

 

第二种：用insert函数插入value_type数据，下面举例说明

       Map mapStudent;

       mapStudent.insert(map::value_type (1, “student_one”));

       mapStudent.insert(map::value_type (2, “student_two”));

       mapStudent.insert(map::value_type (3, “student_three”));

       map::iterator  iter;

       for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)

              cout<first<<”   ”<second<

第三种：用数组方式插入数据

       Map mapStudent;

       mapStudent[1] =  “student_one”;

       mapStudent[2] =  “student_two”;

       mapStudent[3] =  “student_three”;

区别：第一种和第二种在效果上是完成一样的，用insert函数插入数据，在数据的插入上涉及到集合的唯一性这个概念，即当map中有这个关键字时，insert操作是插入数据不了的

；但是用数组方式就不同了，它可以覆盖以前该关键字对应的值，用程序说明

mapStudent.insert(map::value_type (1, “student_one”));

mapStudent.insert(map::value_type (1, “student_two”));

验证插入的成功性：上面这两条语句执行后，map中1这个关键字对应的值是“student_one”，第二条语句并没有生效，那么这就涉及到我们怎么知道insert语句是否插入成功的问

题了，可以用pair来获得是否插入成功，通过pair的第二个变量来知道是否插入成功，它的第一个变量返回的是一个map的迭代器，如果插入成功的话Insert_Pair.second应该是

true的，否则为false。

程序如下

Pair::iterator, bool> Insert_Pair;

Insert_Pair = mapStudent.insert(map::value_type (1, “student_one”));

Map mapStudent;

Pair::iterator, bool> Insert_Pair;

Insert_Pair ＝ mapStudent.insert(pair(1, “student_one”));

if(Insert_Pair.second == true)

{

           Cout<<”Insert Successfully”<

}

else

{

     Cout<<”Insert Failure”<

}

数组插入在数据覆盖上的效果

       mapStudent[1] =  “student_one”;

       mapStudent[1] =  “student_two”;

三.        map的大小

int nSize = mapStudent.size();

四.       数据的遍历

第一种：应用前向迭代器，上面举例程序中到处都是了，略过不表

第二种：应用反相迭代器，下面举例说明，要体会效果，请自个动手运行程序

map::reverse_iterator  iter;

for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++)

{

       Cout<first<<”   ”<second<

}

第三种：用数组方式，程序说明如下

       int nSize = mapStudent.size()

       for(int nIndex = 0; nIndex < nSize; nIndex++)

{

              Cout<

}

五.       数据的查找（包括判定这个关键字是否在map中出现）

第一种：用count函数来判定关键字是否出现，其缺点是无法定位数据出现位置,由于map的特性，一对一的映射关系，就决定了count函数的返回值只有两个，要么是0，要么是1，

出现的情况，当然是返回1了

第二种：用find函数来定位数据出现位置，它返回的一个迭代器，当数据出现时，它返回数据所在位置的迭代器，如果map中没有要查找的数据，它返回的迭代器等于end函数返回

的迭代器，程序说明

       mapStudent.insert(pair(1, “student_one”));

       mapStudent.insert(pair(2, “student_two”));

       mapStudent.insert(pair(3, “student_three”));

       map::iterator iter;

       iter = mapStudent.find(1);

if(iter != mapStudent.end())

{

       Cout<<”Find, the value is ”<second<

}

else

{

       Cout<<”Do not Find”<

}

第三种：这个方法用来判定数据是否出现，是显得笨了点，但是，我打算在这里讲解

Lower_bound函数用法，这个函数用来返回要查找关键字的下界(是一个迭代器)

Upper_bound函数用法，这个函数用来返回要查找关键字的上界(是一个迭代器)

例如：map中已经插入了1，2，3，4的话，如果lower_bound(2)的话，返回的2，而upper-bound（2）的话，返回的就是3

equal_range函数返回一个pair，pair里面第一个变量是Lower_bound返回的迭代器，pair里面第二个迭代器是Upper_bound返回的迭代器，如果这两个迭代器相等的话，则说明map

中不出现这个关键字，程序说明

iter = mapStudent.lower_bound(3);

{

       //返回的是下界3的迭代器

       Cout<second<

}

iter = mapStudent.upper_bound(2);

{

       //返回的是上界3的迭代器

       Cout<second<

}

Pair::iterator, map::iterator> mapPair;

mapPair = mapStudent.equal_range(2);

if(mapPair.first == mapPair.second)
       {

       cout<<”Do not Find”<

}

Else

{

Cout<<”Find”<}

六.       数据的清空与判空

清空map中的数据可以用clear()函数，判定map中是否有数据可以用empty()函数，它返回true则说明是空map

七.       数据的删除

这里要用到erase函数，它有三个重载了的函数，下面在例子中详细说明它们的用法

       map::iterator iter;

       iter = mapStudent.find(1);

       mapStudent.erase(iter);

       //如果要删除1，用关键字删除

       Int n = mapStudent.erase(1);//如果删除了会返回1，否则返回0

       //用迭代器，成片的删除

       //一下代码把整个map清空

       mapStudent.earse(mapStudent.begin(), mapStudent.end());

       //成片删除要注意的是，也是STL的特性，删除区间是一个前闭后开的集合

八.       其他一些函数用法

这里有swap,key_comp,value_comp,get_allocator等函数，感觉到这些函数在编程用的不是很多，略过不表，有兴趣的话可以自个研究

六.       排序

这里要讲的是一点比较高深的用法了,排序问题，STL中默认是采用小于号来排序的，以上代码在排序上是不存在任何问题的，因为上面的关键字是int型，它本身支持小于号运算，

在一些特殊情况，比如关键字是一个结构体，涉及到排序就会出现问题，因为它没有小于号操作，insert等函数在编译的时候过不去，下面给出两个方法解决这个问题

第一种：小于号重载，程序举例

Typedef struct tagStudentInfo

{

       Int      nID;

       String   strName;

       bool operator < (tagStudentInfo const& _A) const

       {

              //这个函数指定排序策略，按nID排序，如果nID相等的话，按strName排序

              If(nID < _A.nID)  return true;

              If(nID == _A.nID) return strName.compare(_A.strName) < 0;

              Return false;

       }

}StudentInfo, *PStudentInfo;  //学生信息

第二种：仿函数的应用，这个时候结构体中没有直接的小于号重载，程序说明

Typedef struct tagStudentInfo

{

       Int      nID;

       String   strName;

}StudentInfo, *PStudentInfo;  //学生信息

Classs sort

{

       Public:

       Bool operator() (StudentInfo const &_A, StudentInfo const &_B) const

       {

              If(_A.nID < _B.nID) return true;

              If(_A.nID == _B.nID) return _A.strName.compare(_B.strName) < 0;

              Return false;

       }

};

Int main()

{

       //用学生信息映射分数

       MapmapStudent;

       StudentInfo studentInfo;

       studentInfo.nID = 1;

       studentInfo.strName = “student_one”;

       mapStudent.insert(pair(studentInfo, 90));

       studentInfo.nID = 2;

       studentInfo.strName = “student_two”;

       mapStudent.insert(pair(studentInfo, 80));

}

十.   另外

由于STL是一个统一的整体，map的很多用法都和STL中其它的东西结合在一起，比如在排序上，这里默认用的是小于号，即less<>，如果要从大到小排序呢，这里涉及到的东西很多

，在此无法一一加以说明。

还要说明的是，map中由于它内部有序，由红黑树保证，因此很多函数执行的时间复杂度都是log2N的，如果用map函数可以实现的功能，而STL  Algorithm也可以完成该功能，建议

用map自带函数，效率高一些。

下面说下，map在空间上的特性，否则，估计你用起来会有时候表现的比较郁闷，由于map的每个数据对应红黑树上的一个节点，这个节点在不保存你的数据时，是占用16个字节的

，一个父节点指针，左右孩子指针，还有一个枚举值（标示红黑的，相当于平衡二叉树中的平衡因子）。