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C++------map和set的使用

news 2025/7/28 6:55:17

文章目录

关联式容器
键值对
树型结构的关联式容器
- set的介绍
- map的介绍

关联式容器

什么是关联式容器？它与序列式容器有什么区别？

关联式容器也是用来存储数据的，与序列式容器不同的是，其里面存储的是<key，value>结构的键值对，在数据检索时比序列式容器效率更高。这里的序列是容器是指：vector，list、deque的底层。

键值对

键值对我们可以把它理解为英语单词对应中文意义的一种映射关系。该结构中一般只包含两个成员变量key和value，key代表键值，value表示与key对应的value也就是英语单词的中文意思。

template<class T1,class T2>
struct pair
{typedef T1 first_type;typedef T2 second_type;T1 first;T2 second;pair():first(T1()),second(T2()){}pair(const T1& a, const T2& b):first(a),second(b){}
};

树型结构的关联式容器

根据应用场景的不同，STL总共实现了两种不同结构的管理式容器：树型结构与哈希结构。树型结构的关联式容器主要有四种：map、set、multimap、multiset。这四种容器的共同点是：使用平衡搜索树（即红黑树）作为其底层结果，容器中的元素是一个有序的序列，平衡二叉搜索树中序遍历可以得到一个有序的序列。

set的介绍

与map/multimap不同，map/multimap中存储的是真正的键值对<key,value>，set中只存放value，但在底层实际存放的是由<value,value>构成的键值对。

set中插入元素时，只需要插入value即可，不需要构造键值对。

set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。

使用set的迭代器遍历set中的元素，可以得到有序序列

set中的元素默认按照小于来比较

set中查找某个元素，时间复杂度为： $log_2 n$

set中的元素不允许修改

set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)来实现

T: set中存放元素的类型，实际在底层存储<value, value>的键值对。
Compare：set中元素默认按照小于来比较
Alloc：set中元素空间的管理方式，使用STL提供的空间配置器管理

使用set的一些代码

int main()
{set<int> myset;for (int i = 1; i < 10; i++){myset.insert(i*10);}set<int>::iterator itlow, itup;//取相邻的数字itlow = myset.lower_bound(35); // >=35itup =myset.upper_bound(60); //> 60cout << *itlow << endl;cout << *itup << endl;myset.erase(itlow, itup);for (auto& e : myset){cout << e << endl;}return 0;
}int main()
{set<int> myset;//set是去重的，这里的代码没有意义，要在multiset里面使用myset.insert(10);myset.insert(10);myset.insert(10);myset.insert(10);myset.insert(10);for (int i = 1; i < 10; i++){myset.insert(i*10);}auto ret = myset.equal_range(10);set<int>::iterator itlow, itup;itlow = ret.first;itup = ret.second;cout << *itlow << endl;cout << *itup << endl;return 0;
}void test_set()
{multiset<int> myset;set是去重的，这里的代码没有意义，要在multiset里面使用myset.insert(10);myset.insert(10);myset.insert(10);myset.insert(10);myset.insert(10);for (int i = 1; i < 10; i++){myset.insert(i * 10);}auto ret = myset.equal_range(10);multiset<int>::iterator itlow, itup;itlow = ret.first;itup = ret.second;cout << *itlow << endl;cout << *itup << endl;for (auto e : myset){cout << e << " ";}cout << endl;myset.erase(itlow, itup);for (auto e : myset){cout << e << " ";}
}

map的介绍

map是关联容器，它按照特定的次序(按照key来比较)存储由键值key和值value组合而成的元
素。
在map中，键值key通常用于排序和惟一地标识元素，而值value中存储与此键值key关联的内容。键值key和值value的类型可能不同，并且在map的内部，key与value通过成员类型
value_type绑定在一起，为其取别名称为pair: typedef pair<const key, T> value_type;
在内部，map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。
map中通过键值访问单个元素的速度通常比unordered_map容器慢，但map允许根据顺序对元素进行直接迭代(即对map中的元素进行迭代时，可以得到一个有序的序列)。
map支持下标访问符，即在[]中放入key，就可以找到与key对应的value。
map通常被实现为二叉搜索树(更准确的说：平衡二叉搜索树(红黑树))。

key: 键值对中key的类型
T：键值对中value的类型
Compare: 比较器的类型，map中的元素是按照key来比较的，缺省情况下按照小于来比
较，一般情况下(内置类型元素)该参数不需要传递，如果无法比较时(自定义类型)，需要用户
自己显式传递比较规则(一般情况下按照函数指针或者仿函数来传递)
Alloc：通过空间配置器来申请底层空间，不需要用户传递，除非用户不想使用标准库提供的
空间配置器
注意：在使用map时，需要包含头文件。

使用map的一些代码：

void test_map()
{map<string, string> mymap;//初始化map的方式pair<string, string>kv("sort", "排序");mymap.insert(kv);mymap.insert(pair<string, string>("string", "字符串"));mymap.insert(make_pair("insert", "插入"));//map也有去重功能。 不插入，不覆盖，插入过程中只比较key，不管value，key相同就不可以插入了//C++11支持这样写mymap.insert({ "insert","xxx" });map<string, string>::iterator it = mymap.begin();while (it != mymap.end()){cout << it->first << ":" << it->second << endl;it++;}cout << endl;//范围forfor (const auto& kv : mymap){cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;}
}