C++中的关联容器（一）

时间：2014.03.30

地点：基地

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一、简述

  关联容器支持高效的关键字查找和访问，与顺序容器不同，关联容器中的元素是按关键字来保存和访问的。两个主要关联容器是map和set。map中的元素是一些关键字-值对，关键字起到索引作用，值则表示和索引相关联的数据。而set中每个元素只包含一个关键字，支持高效的关键字查询操作。一下对常见 的关联容器进行总结。

1.按关键字有序保存元素

头文件 map中

map                  关联数组：保持关键字-值对

multimap         关键字可重复出现的map

头文件 set中

set                     关键字即值，即只保存关键字的容器

multiset            关键字可重复出现的set

2.无序集合

头文件  unordered_map  中

unordered_map           用哈希函数组织的map

unordered_multimap   哈希组织的map，关键字可重复出现

头文件nuordered_set 中

unordered_set               用哈希函数组织的set

unordered_multiset      哈希组织的set，关键字可以重复出现

对于map类型来说，存储的是键值对，类似于字典，对于set来说，只是简单关键字的集合，当只想知道一个值是否存在时，set最管用。

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二、map的使用

单词计数程序：统计每个单词在输入中出现的次数

#include<map>#include<iostream>#include<string>using namespace std;int main(){string word;map<string, size_t> word_count;       //空的map容器string word;while (cin >> word)++word_count[word];for (const auto& w : word_count)cout << w.first << " occurs " << w.second<< ((w.second > 1) ? " times" : " time") << endl;}

while循环每次从标准输入读取一个单词，将单词作为索引，对关联的size_t类型计数器进行操作，如果word还不在map中，下标运算会创建一个新元素，关键字为word，值为0。再在此基础上进行加1操作。for范围语句则遍历map，每次遍历得到一个pair类型对象，pair的first数据成员保存关键字，second数据成员保存对应的值。

初始化map时，必须提供关键字-值对，并包括在花括号中，比如： {key,value} 形式形成一种映射关系，这样还可以初始化列表的形式初始化map容器，比如：

mat<string,string> authors={ {"Joyce","James"},                             {"Austen","Jane"},                             {"Dickens","Charles"} };

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三、set的使用

前面已经提及，set只保存关键字，即set没有值，对于要检查某个值是否存在时set很管用，比如扩展上面程序，我们想忽略常见的单词，即统计不再集合中的单词：the and or 等连接词，可以如下修改实现：

#include<map>#include<set>#include<iostream>#include<string>using namespace std;int main(){string word;map<string, size_t> word_count;set<string> exclude = { "The", "But", "And", "Or", "An", "A", "the", "but", "and", "or", "an", "a" };while (cin >> word){if (exclude.find(word) == exclude.end())++word_count[word];}for (const auto& w : word_count)cout << w.first << " occurs " << w.second<< ((w.second > 1) ? " times" : " time") << endl;}

set集合可以进行列表初始化，我们在if语句中完成单词检查是否在忽略集合当中，find成员函数的调用将返回一个迭代器，如果给定关键字在set中，迭代器指向该关键字，否则返回的是一个尾后迭代器。

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四、初始化multimap和multiset

map和set中的关键字必须是唯一的，即给定关键字只有存在一份，而multimap和multiset没有此限制，这种用途比如在一个词典中一个单词对应了多份解释。以下是一个初始化set和multiset的例子：

#include<set>#include<iostream>#include<vector>using namespace std;int main(){vector<int> ivec;for (vector<int>::size_type i = 0; i != 10; ++i){ivec.push_back(i);ivec.push_back(i);}set<int> iset(ivec.cbegin(), ivec.cend());multiset<int> miset(ivec.cbegin(), ivec.cend());cout << ivec.size() << endl;cout << iset.size() << endl;cout << miset.size() << endl;return 0;}