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C++回顾（二十五）—— map/multimap容器

news 2025/8/29 8:31:04

25.1 map/multimap的简介

map是标准的关联式容器，一个map是一个键值对序列，即(key,value)对。它提供基于key的快速检索能力。
map中key值是唯一的。集合中的元素按一定的顺序排列。元素插入过程是按排序规则插入，所以不能指定插入位置。
map的具体实现采用红黑树变体的平衡二叉树的数据结构。在插入操作和删除操作上比vector快。
map可以直接存取key所对应的value，支持[]操作符，如map[key]=value。
multimap与map的区别：map支持唯一键值，每个键只能出现一次；而multimap中相同键可以出现多次。multimap不支持[]操作符。
需要添加头文件：`#include

25.2 map/multimap构造

map/multimap采用模板类实现，对象的默认构造形式：
map<T1,T2> mapTT;
multimap<T1,T2> multimapTT;
如：

map<int, char> mapA;
map<string,float> mapB;

//其中T1,T2还可以用各种指针类型或自定义类型
map(const map &mp); //拷贝构造函数

25.3 map的使用

（1）map的插入与迭代器

map.insert(…); //往容器插入元素，返回pair<iterator,bool>
在map中插入元素的三种方式：
假设 map<int, string> mapStu;

一、通过pair的方式插入对象：mapStu.insert( pair<int,string>(3,"小张") );
二、通过make_pair的方式插入对象：mapStu.inset(make_pair(-1, “校长-1”));
三、通过value_type的方式插入对象：mapStu.insert( map<int,string>::value_type(1,"小李") );
四、通过数组的方式插入值：mapStu[3] = “小刘"; mapStu[5] = “小王"；
前三种方法，采用的是insert()方法，该方法返回值为pair<iterator,bool>
第四种方法非常直观，但存在一个性能的问题。插入3时，先在mapStu中查找主键为3的项，若没发现，则将一个键为3，值为初始化值的对组插入到mapStu中，然后再将值修改成“小刘”。若发现已存在3这个键，则修改这个键对应的value。

在这里插入图片描述

（2）map对象的拷贝构造与赋值

map& operator=(const map &mp); //重载等号操作符
map.swap(mp); //交换两个集合容器

（3）map的大小

map.size(); //返回容器中元素的数目
map.empty();//判断容器是否为空

（4）map的删除

map.clear(); //删除所有元素
map.erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
map.erase(beg,end); //删除区间[beg,end)的所有元素，返回下一个元素的迭代器。
map.erase(keyElem); //删除容器中key为keyElem的对组。

（5）map的查找

map.find(key); 查找键key是否存在，若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回map.end();
map.count(keyElem); //返回容器中key为keyElem的对组个数。对map来说，要么是0，要么是1。对multimap来说，值可能大于1。

完整示例代码：

#include <iostream>
#include <map>using namespace std;int main()
{map<int, string> m;     //key是int类型  value是string类型m.insert(pair<int, string>(3, "aa"));     //通过pair对组（组合一组数据）插入m.insert(pair<int, string>(1, "zz"));m.insert(make_pair(5, "cc"));             //通过make_pair组合一对数据插入m.insert(make_pair(4, "ff"));m.insert(map<int, string>::value_type(6, "hh"));   //通过map内部静态成员函数插入m.insert(map<int, string>::value_type(2, "dd"));m[8] = "uu";                              //map重载了[]运算符m[7] = "ee";//遍历结果 按照key自动排序for (map<int, string>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++){//it指向map的一个结点，一个结点就是一个pair对象，即it指向pair对象，pair对象有两个成员，first和secondcout << "学号 " << it->first << "   姓名 " << it->second << endl; }//前三种插入方法，如果数据已经存在则返回错误；第四种方法，如果数据存在则覆盖（不太安全）pair<map<int, string>::iterator, bool> p = m.insert(make_pair(5, "qq"));if (p.second == false){cout << "插入失败" << endl;    //返回的迭代器指向已经存在的结点cout << "学号 " << p.first->first << "   姓名 " << p.first->second << endl;}else{cout << "插入成功" << endl;}m[3] = "www";       //直接把原有的数据覆盖for (map<int, string>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++){cout << "学号 " << it->first << "   姓名 " << it->second << endl; }cout << "map删除指定的位置" << endl;m.erase(m.begin());for (map<int, string>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++){cout << "学号 " << it->first << "   姓名 " << it->second << endl; }cout << "map删除区间" << endl;m.erase(--(m.end()), m.end());for (map<int, string>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++){cout << "学号 " << it->first << "   姓名 " << it->second << endl; }cout << "map删除具体元素" << endl;m.erase(4);    //根据k值删除for (map<int, string>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++){cout << "学号 " << it->first << "   姓名 " << it->second << endl; }return 0;
}

运算结果：
在这里插入图片描述

（6）multimap

Multimap：1个key值可以对应多个value

Multimap 案例:
公司有销售部 sale （员工2名）、技术研发部 development （1人）、财务部 Financial （2人）
人员信息有：姓名，年龄，电话、工资等组成
通过 multimap进行信息的插入、保存、显示
分部门显示员工信息

示例代码：

#include <iostream>
#include <map>using namespace std;class Employee
{
private:int id;string name;
public:Employee(int i, string n){id = i;name = n;}void show(){cout << "工号：" << id << "    姓名：" << name << endl; }
};int main()
{Employee e1(1, "aa");Employee e2(2, "aa");Employee e3(3, "aa");Employee e4(4, "aa");Employee e5(5, "aa");Employee e6(6, "aa");Employee e7(7, "aa");Employee e8(8, "aa");multimap<string, Employee> m;//销售部门有三个员工m.insert(make_pair("sale", e1));m.insert(make_pair("sale", e2));m.insert(make_pair("sale", e3));//研发部门一个员工m.insert(make_pair("development", e4));//财务部门4个员工m.insert(make_pair("financial", e5));m.insert(make_pair("financial", e6));m.insert(make_pair("financial", e7));m.insert(make_pair("financial", e8));cout << m.count("financial") << endl;for (multimap<string, Employee>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++){cout << "部门：" << it->first << endl;it->second.show();}return 0;
}