C++ Primer（关联容器）

第十章 关联容器

表10-1 关联容器类型

map

关联数组：元素通过键来存储和读取

set

大小可变的集合，支持通过键实现的快速读取

multimap

支持同一个键多次出现的map类型

multimap

支持同一个键多次出现的set类型

set容器适合有效的存储不同值的集合，map容器适合需要存储每个键所关联的值的情况。

10.1 pair类型

在utility头文件中定义

表10-2 pair类型提供的操作

pair<T1,T2> p1;

创建一个空的pair对象，它的两个元素分别是T1和T2类型，采用值初始化

pair<T1,T2> p1(v1, v2);

创建一个pair对象，它的两个元素分别是T1和T2类型，其中first成员初始化为v1，而second成员初始化为v2

make_pair(v1, v2);

以v1和v2值创建一个新的pair对象，其元素类型分别是v1和v2的类型

p1 < p2

两个pair对象之间的小雨运算，其定义遵循字典次序：如果p1.first<p2.first 或者！(p2.first<p1.first)&&p1.seond<p2.second,则返回true

p1 == p2

如果两个pair对象的first和second成员依次相等，则这两个对象相等。该运算使用其元素的==操作符

p.first

返回p中名为first的公有数据成员

p.second

返回p中名为second的公有数据成员

1.创建pair对象，必须提供两个类型名

pair<string,string> anon;

2.pair对象的操作

使用普通的点操作符--成员访问标志即可访问其成员。

pair<string,string> author("james","joyce");

string firstBook;

if(author.first=="james"&&author.second=="joyce")

firstBook="stephen hero";

3.生成新的pair对象

make_pair函数传递给它两个实参生成一个新的pair对象。

10.2关联容器

关联容器共享大部分顺序容器的操作。但不提供front、push_front、pop_front、back、push_back、pop_back操作。

10.3 map类型

10.3.1 map对象的定义

表10-3 map的构造函数

map<k, v> m;

创建一个名为m的空map对象，其键和值的类型分别为k和v

map<k, v> m(m2);

创建m2的副本m，m与m2必须有相同的键类型和值类型

map<k, v> m(b, e);

创建map类型的对象m，存储迭代器b和e标记的范围内所有元素的副本。元素的类型必须能转换为pair<const k, v>

注：对于键类型，唯一的约束就是必须支持 < 操作符

map<string,int> word_count;

10.3.2 map定义的类型

表10-4 map类定义的类型

map<K, V>::key_type

在map容器中，用做索引的键的类型

map<K, V>::mapped_type

在map容器中，键所关联的值的类型

map<K, V>::value_type

一个pair类型，它的first元素具有const map<K, V>::key_type类型，而second元素则为map<K, V>::mapped_type类型

注：map迭代器进行解引用将产生pair类型的对象

value_type是pair类型，它的值成员可以修改，键成员不可修改。

map迭代器进行解引用产生pair类型的对象

map<string,int>::iterator map_it=word_count.begin();

cout<<map_it->first;

cout<<""<<map_it->second;

++map_it->second;

10.3.3 给map添加元素

可使用insert成员实现；也可先用下标操作符获取元素，然后给获取的元素赋值

10.3.4 使用下标访问map对象

word_count["Anna"]=1;

使用下标访问不存在的元素将导致在map容器中添加一个新元素，它的键就是该下标值。

cout<<word_count["Anna"]; //prints 1

++word_count["Anna"];

cout<<word_count["Anna"];//prints 2

下标行为可用于记录每个单词出现的次数

map<string,int> word_count;

string word;

while(cin>>word){

++word_count[word];

}

10.3.5 map::insert的使用

表10-5 map容器提供的insert操作

m.insert( e )

e是一个用在m上的value_type类型的值。如果键(e.first)不在m中，则插入一个值为e.second的元素；如果该键在m中已存在，则保持m不变。该函数返回一个pair类型对象，包含指向键为e.first的元素的map迭代器，以及一个bool类型的对象，表示是否插入了该元素

m.insert(beg, end)

beg和end是标记元素范围的迭代器，其中的元素必须为m.value_type类型的键-值对。对于该范围内的所有元素，如果它的键在m中不存在，则将该键及其关联的值插入到m。返回void类型

m.insert(iter, e)

e是一个用在m上的value_type类型的值。如果键(e.first)不在m中，则创建新元素，并以迭代器iter为起点搜索新元素存储的位置。返回一个迭代器，指向m中具有给定键的元素

1.以insert代替下标运算

word_count.insert(map<string,int>::value_type("Anna",1));

或者

word_count.insert(make_pair("Anna",1));

2.检查insert的返回值

map<string,int> word_count;

string word;

while(cin>word){

pair<map<string,int>::iterator,bool> ret=word_count.insert(make_pair(word,1));

if(!ret.second)

++ret.first->second;

}

pair对象包含一个迭代器和一个bool值，迭代器指向map中相应键的元素，bool表示是否插入了该元素。

++（（ret.first)->second);从insert返回的pair对象中获取map迭代器，进行解引用，获取一个value_type类型的对象，它的second成员就是我们所添加的元素的值的部分，然后实现该值的自增。

10.3.6 查找并读取map中的元素

表10-6 不修改map对象的查询操作

m.count(k)

返回m中k的出现次数

m.find(k)

如果m容器中存在按k索引的元素，则返回指向该元素的迭代器。如果不存在，则返回超出末端迭代器

int occurs=0;

if(word_count.count("foobar"))

occurs=word_count["foobar"];

使用count检查map对象中某键是否存在，如果存在，可用下标操作访问该元素，实际上这指向了两次查找。如果希望存在该元素就访问，可用find

count成员的返回值只能是0或1。

int occurs=0;

map<string,int>::iterator it=word_count.find("foobar");

if(it!=word_count.end())

occurs=it->second;

find操作返回元素的迭代器，不存在返回end迭代器。

10.3.7 从map对象中删除元素

表10-7 从map对象中删除元素

m.erase(k)

删除m中键为k的元素。返回size_type类型的值，表示删除的元素个数

m.erase(p)

从m中删除迭代器p所指向的元素。p必须指向m中确实存在的元素，而且不能等于m.end()。返回void类型

m.erase(b, e)

从m中删除一段范围内的元素，该范围由迭代器对b和e标记。b和e必须标记m中的一段有效范围：即b和e都必须指向m中的元素或最后一个元素的下一位置。而且，b和e要么相等（此时删除的范围为空），要么b所指向的元素必须出现在e所指向的元素之前。返回void类型

10.3.8 map对象的迭代遍历

map<string,int>::const_iterator map_it=word_count.begin();

while(map_it!=word_count.end()){

cout<<map_it->first<<" occurs"<<map_it->second<<" times."<<endl;

++map_it;

}

10.4 set类型

set容器是单纯的键的集合，键唯一且不可修改

set操作包括：

所有通用的容器操作，表3中的构造函数，表5的insert，表6的count和find，表7的erase。

10.4.1 set容器的定义和使用

添加元素

set<string> set1;

set1.insert("the");

set1.insert(ivec.begin(),ivec.end());

获取元素

set1.find(1);

set<int>::iterator set_it=iset.find(1);

*set_it=11;//error，read-only

cout<<*set_it<<endl;

set中的元素只能进行读操作

10.4.2 单词排除

void restriced_wc(iftream &remove_file,map<string,int> &word_count)

{

set<string> excluded;

string remove_word;

while(remove_file>>remove_word)

excluded.insert(remove_word);

string word;

while(cin>>word)

if(!excluded.count(word))

++word_count[word];

}读入不在排除集中的单词并计数

10.5 multimap和multiset类型

每次调用insert总会添加一个元素

带有一个键参数的erase将删除拥有该键的所有元素，并返回删除元素的个数。带有迭代器参数的erase删除指定元素，返回void类型

表10-8 返回迭代器的关联容器操作

m.lower_bound(k)

返回一个迭代器，指向键不小于k的第一个元素

m.upper_bound(k)

返回一个迭代器，指向大于k的第一个元素

m.equal_range(k)

返回一个迭代器的pair对象

它的first成员等价于m.lower_bound(k)。而second成员则等价于m.upper_bound(k)

equal_range函数返回一对迭代器的pair对象，第一个指向该键关联的第一个实例，第二个指向该键关联的最后一个实例的下一位置。

string search_item("alain");

typedef multimap<string,string>::iterator auchors_it;

pair<authors_it,authors_it> pos=authors.equal_range(rearch_item);

while(pos.first!=pos.second){

cout<<pos.first->second<<endl;

++pos.first;

}