STL 中map 用法详解

一．Map 概述
Map 是STL 的一个关联容器，它提供一对一（其中第一个可以称为关键字，
每个关键字只能在map 中出现一次，第二个可能称为该关键字的值）的数据处理
能力，由于这个特性，它完成有可能在我们处理一对一数据的时候，在编程上提
供快速通道。这里说下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。
下面举例说明什么是一对一的数据映射。比如一个班级中，每个学生的学号跟他
的姓名就存在着一一映射的关系，这个模型用map 可能轻易描述，很明显学号用
int 描述，姓名用字符串描述(本篇文章中不用char *来描述字符串，而是采用STL
中string 来描述),下面给出map 描述代码：
Map<int, string> mapStudent;

二. 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，
应该可以在VC 和GCC 下编译通过，大家可以运行下看什么效果，在VC 下请
加入这条语句，屏蔽4786 警告
＃pragma warning (disable:4786) )
#include <map>
#include <string>
#include <iostrea m>
Using namespace std;
Int ma in()
{
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++)
{
Cout<<iter->first<< ” ”<<iter->second<<end;
}
}
第二种：用insert 函数插入value_type 数据，(#add 和第一种没什么区别)下面举例说明
#include <map>
#include <string>
#include <iostrea m>
Using namespace std;
Int ma in()
{
Map<int, string> mapStudent;
mapStudent.insert(map<int, string>::va lue_type (1, “student_one ”));
mapStudent.insert(map<int, string>::va lue_type (2, “student_two”));
mapStudent.insert(map<int, string>::va lue_type (3, “student_three”));
map<int, string>::iterator iter;
for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
{
Cout<<iter->first<< ” ”<<iter->second<<end;
}
}

第三种：用数组方式插入数据，下面举例说明
#include <map>
#include <string>
#include <iostrea m>
Using namespace std;
Int ma in()
{
Map<int, string> mapStudent;
mapStudent[1] = “student_one ”;
mapStudent[2] = “student_two”;
mapStudent[3] = “student_three”;
map<int, string>::iterator iter;
for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
{
Cout<<iter->first<< ” ”<<iter->second<<end;
}
}
以上三种用法，虽然都可以实现数据的插入，但是它们是有区别的，当然
了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<int, string>::va lue_type (1, “student_one ”));
mapStudent.insert(map<int, string>::va lue_type (1, “student_two”));
上面这两条语句执行后，ma p 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，程序如下
Pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;
Insert_Pair = mapStudent.insert(map<int, string>::va lue_type (1, “student_one ”));
我们通过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fals e。
下面给出完成代码，演示插入成功与否问题
#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
 map<int, string> mapStudent;
 pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;
 Insert_Pair = mapStudent.insert(map<int, string>::value_type(1, "student_one"));
 if(Insert_Pair.second == true)
 {
  cout<<"Insert Successfully"<<endl;
 }
 else
 {
  cout<<"Insert Failure"<<endl;
 } 
 Insert_Pair = mapStudent.insert(map<int, string>::value_type(1, "student_one"));
 if(Insert_Pair.second == true)
 {
  cout<<"Insert Successfully"<<endl;
 }
 else
 {
  cout<<"Insert Failure"<<endl;
 }
 map<int, string>::iterator iter;
 for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
 {
  cout<<iter->first<< " "<<iter->second<<endl;
 }
}

大家可以用如下程序，看下用数组插入在数据覆盖上的效果
#include <map>
#include <string>
#include <iostrea m>
using namespace std;
int ma in()
{
Map<int, string> mapStudent;
mapStudent[1] = “student_one ”;
mapStudent[1] = “student_two”;
mapStudent[2] = “student_three”;
map<int, string>::iterator iter;
for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
{
Cout<<iter->first<< ” ”<<iter->second<<end;
}
}

三. 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<int, string> mapStudent;

四. map 的大小
在往map 里面插入了数据，我们怎么知道当前已经插入了多少数据
呢，可以用size 函数，用法如下：
Int nSize = mapStudent.size();

五. 数据的遍历
这里也提供三种方法，对map 进行遍历
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
#include <map>
#include <string>
#include <iostrea m>
Using namespace std;
Int ma in()
{
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>::reverse_ iterator iter;
for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++)
{
Cout<<iter->first<< ” ”<<iter->second<<end;
}
}
第三种：用数组方式，程序说明如下
#include <map>
#include <string>
#include <iostrea m>
Using namespace std;
Int ma in()
{
Map<int, string> mapStudent;

mapStudent.insert(pair<int, string>(0, “student_zero ”)); //得加这行，数组从0开始
mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one ”));
mapStudent.insert(pair<int, string>(2, “student_two”));
mapStudent.insert(pair<int, string>(3, “student_three”));
int nSize = mapStudent.size()
for(int nIndex = 0; nIndex < nSize; nIndex++) //此法遍历仅限下标为数组，其实已从map退化成了数组，不具普遍性
{
Cout<<mapStudent[nIndex]<<end;
}
}

六. 数据的查找（包括判定这个关键字是否在map 中出现）

在这里我们将体会，map 在数据插入时保证有序的好处。
要判定一个数据（关键字）是否在map 中出现的方法比较多，这里标题虽然是数
据的查找，在这里将穿插着大量的map 基本用法。
这里给出三种数据查找方法

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
#include <map>
#include <string>
#include <iostrea m>
Using namespace std;
Int main()
{
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;
iter = mapStudent.find(1);
if(iter != mapStudent.end())
{
Cout<<”Find, the value is ”<<iter->second<<end l;
} else
{
Cout<<”Do not Find ”<<endl;
}
}
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：ma p 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ma p 中不出现这个关键字，程序说明
#include <map>
#include <string>
#include <iostrea m>
Using namespace std;
Int ma in()
{
Map<int, string> mapStudent;
mapStudent[1] = “student_one ”;
mapStudent[3] = “student_three”;
mapStudent[5] = “student_five ”;
map<int, string>::iterator iter;
iter = mapStudent.lower_bound(2);
{
//返回的是下界3 的迭代器
Cout<<iter->second<<end l;
} iter =
mapStudent.lower_bound(3);
{
//返回的是下界3 的迭代器
Cout<<iter->second<<end l;
}
iter = mapStudent.upper_bound(2);
{
//返回的是上界3 的迭代器
Cout<<iter->second<<end l;
} iter =
mapStudent.upper_bound(3);
{
//返回的是上界5 的迭代器
Cout<<iter->second<<end l;
}
Pair<map<int, string>::iterator, map<int, string>::iterator> mapPair;
mapPair = mapStudent.eq ual_ra nge(2);
if(mapPair.first == mapPair.second)
{
cout<<”Do not Find”<<endl;
} else
{
cout<<”Find”<<endl;
}
mapPair = mapStudent.eq ual_ra nge(3);
if(mapPair.first == mapPair.second)
{
cout<<”Do not Find”<<endl;
} else
{
cout<<”Find”<<endl;
}
}