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目录
序列式容器
关联式容器
键值对
树形结构的关联式容器
set
set的介绍
set的使用
set的模板参数列表
set的构造
编辑 set的容量
set的删除和查找
multiset
multiset的介绍
multiset的使用
map
map的介绍
map的使用
map的模板参数说明
map的迭代器
map的容量与元素的访问
map中元素的修改
map的终极操作operator[]
multimap
multimap的介绍
multimap的使用
序列式容器
在之前的文章中，我们已经接触过STL中的部分容器，比如：vector、list、deque、forward_list(C++11)等，这些容器统称为序列式容器，因为其底层为线性序列的数据结构，里面存储的是元素本身。
关联式容器
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。
键值对
用来表示具有一一对应关系的一种结构，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对应的信息。比如：现在要建立一个英汉互译的字典，那该字典中必然
有英文单词与其对应的中文含义，而且，英文单词与其中文含义是一一对应的关系，即通过该应
该单词，在词典中就可以找到与其对应的中文含义。
SGI—STL中对于键值的定义：
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)
{}
};树形结构的关联式容器
根据应用场景的不桶，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。下面一依次介绍每一个容器。
set
set的介绍
set的文档介绍
翻译：
1. set是按照一定次序存储元素的容器
2. 在set中，元素的value也标识它(value就是key，类型为T)，并且每个value必须是唯一的。
set中的元素不能在容器中修改(元素总是const)，但是可以从容器中插入或删除它们。
3. 在内部，set中的元素总是按照其内部比较对象(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序。
4. set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢，但它们允许根据顺序对
子集进行直接迭代。
5. set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的。
注意：
1. 与map/multimap不同，map/multimap中存储的是真正的键值对<key, value>，set中只放
value，但在底层实际存放的是由<value, value>构成的键值对。
2. set中插入元素时，只需要插入value即可，不需要构造键值对。
3. set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。
4. 使用set的迭代器遍历set中的元素，可以得到有序序列
5. set中的元素默认按照小于来比较
6. set中查找某个元素，时间复杂度为：log2(n)
7. set中的元素不允许修改
8. set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)来实现。
set的使用
set的模板参数列表
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
set的构造
| 函数声明 | 功能介绍 |
| set(const Compare&comp = Compare(), const Allocator& = Allocator() ); | 构造空set |
| set(Inputlterator first , Inputlterator last , const Com pare& comp = Compare ,cosnst Allocator& = Allocator() ); | 用[first,last)区间中的元素构造set |
| set (const set<Key,Compare, Allocator>&x); | set的拷贝构造 |
void test_set()
{
//空构造
set<int> s1;
s1.insert(4);
s1.insert(3);
s1.insert(2);
s1.insert(1);
//拷贝构造
set<int> s2 = s1;
//区间构造
int arr[] = { 1,2,3,4 };
set<int> s3(arr, arr + 4);
}
set的迭代器
| 函数声明 | 函数功能 |
| iterator begin() | 返回set中起始位置元素的迭代器 |
| iterator end() | 返回set中最后一个元素后面的迭代器 |
| const_iterator cbegin() const | 返回set中起始位置元素的const迭代器 |
| const_iterator cend() const | 返回set中最后一个元素后面的const迭代器 |
| reverse_iterator rbegin() | 返回set第一个元素的反向迭代器，即end |
| reverse_iterator rend() | 返回set最后一个元素下一个位置的反向迭代器， 即rbegin |
| const_reverse_iterator crbegin() const | 返回set第一个元素的反向const迭代器，即cend |
| const_reverse_iterator crend() const | 返回set最后一个元素下一个位置的反向const迭 代器，即crbegin |
void test_set1()
{
set<int> s;
s.insert(4);
s.insert(4);
s.insert(3);
s.insert(3);
s.insert(2);
pair<set<int>::iterator,bool> pa = s.insert(2);
cout << pa.second << endl;
s.insert(1);
auto pi = s.insert(1);
cout << pi.second << endl;
//迭代器
set<int>::iterator it = s.begin();
while (it != s.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
for (auto& e : s)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
set的容量
| 函数声明 | 函数功能 |
| bool empty () const | 检测set是否为空，空返回true，否则返回false; |
| size_type size() cosnt | 返回set中的有效元素的个数； |
void test_set2()
{
set<int> s;
s.insert(4);
s.insert(4);
s.insert(2);
s.insert(3);
cout << s.empty() << endl;
cout << s.size() << endl;
}set的删除和查找
| 函数声明 | 函数功能 |
| void erase(iterator first position) | 删除set中position位置上的元素 |
| size_type erase (const key_type& x) | 删除set中值为x的元素，返回删除元素的个数 |
| void earse(iterator first , iterator last) | 删除set中[first,last)区间中的元素 |
| iterator find（const key_type& x)const | 返回set中值为x的元素的位置 |
| size_type count(const key_type& x) const | 返回set中值为x的元素个数 |
void test_set3()
{
set<int>s;
s.insert(6);
s.insert(5);
s.insert(4);
s.insert(3);
s.insert(2);
s.insert(1);
//直接删除
s.erase(4);
for (auto& e : s)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//查找
set<int>::iterator it = s.find(2);
//不进行判断删除end()，程序会崩溃；
s.erase(20);
//删除不存在的值倒没有什么影响
if (it != s.end())
{
s.erase(3);
}
for (auto& e : s)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
cout << s.count(2) << endl;
}multiset
multiset的介绍
multiset的文档介绍
翻译：
1. multiset是按照特定顺序存储元素的容器，其中元素是可以重复的。
2. 在multiset中，元素的value也会识别它(因为multiset中本身存储的就是<value, value>组成
的键值对，因此value本身就是key，key就是value，类型为T). multiset元素的值不能在容器
中进行修改(因为元素总是const的)，但可以从容器中插入或删除。
3. 在内部，multiset中的元素总是按照其内部比较规则(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序。
4. multiset容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multiset容器慢，但当使用迭
代器遍历时会得到一个有序序列。
5. multiset底层结构为二叉搜索树(红黑树)。
注意：
1. multiset中再底层中存储的是<value, value>的键值对
2. mtltiset的插入接口中只需要插入即可
3. 与set的区别是，multiset中的元素可以重复，set是中value是唯一的
4. 使用迭代器对multiset中的元素进行遍历，可以得到有序的序列 5. multiset中的元素不能修改
6. 在multiset中找某个元素，时间复杂度为O(log2(n))
7. multiset的作用：可以对元素进行排序
multiset的使用
multiset和set的使用接口都是相同的，只有一些函数返回值的使用不同。这里只演示一些不同的地方。
void test_multiset()
{
int arr[] = { 4,3,2,1,4,3,2,1 };
multiset<int> s(arr, arr + 8);
for (auto& e : s)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
//返回的为第一个出现的值
multiset<int>::iterator it = s.find(2);
while (it != s.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
//值为x的元素有几个
cout << s.count(1) << endl;
//删除了几个值为x的元素
size_t n = s.erase(1);
cout << n << endl;
//equal_range 返回和x值相等的第一个位置和最后一位置
pair<multiset<int>::iterator, multiset<int>::iterator> pi = s.equal_range(2);
//使用迭代器区间删除元素
s.erase(pi.first, pi.second);
for (auto& e: s)
{
cout << e << " ";
}
}map
map的介绍
map的文档介绍
翻译：
1. 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。
2. 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;
3. 在内部，map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。
4. 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)。
5. 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。
6. 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))。
map的使用
map的模板参数说明
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。
map的构造
| 函数声明 | 功能介绍 |
| map() | 构造一个空的map |
void test_map()
{
//空构造
map<string, string> dict;
//需要使用键对值进行初始化
dict.insert(pair<string, string>("sort", "排序"));
dict.insert(pair<string, string>("insert", "插入"));
dict.insert(pair<const char*, const char*>("left", "左边"));
//make_pair函数的返回值为一个键对值
dict.insert(make_pair("right", "右边"));
string s1("key"), s2("value");
dict.insert(make_pair(s1,s2));
}
map的迭代器
| 函数声明 | 功能简介 |
| begin()和end() | begin：首元素位置，end：最后一个元素位置 |
| cbegin和cend() | 与begin和end的意义相同，但是所指向的元素不可以修改 |
| rbegin和rend() | 反向迭代器 |
| crbegin()和crend() | 反向迭代器向的位置不可以修改 |
void test_map1()
{
map<string, string> dict;
//需要使用键对值进行初始化
dict.insert(pair<string, string>("sort", "排序"));
dict.insert(pair<string, string>("insert", "插入"));
dict.insert(pair<const char*, const char*>("left", "左边"));
//make_pair函数的返回值为一个键对值
dict.insert(make_pair("right", "右边"));
string s1("key"), s2("value");
dict.insert(make_pair(s1, s2));
//迭代器
map<string, string>::iterator it = dict.begin();
while (it != dict.end())
{
//map键对值中的第一个数据是不支持修改的，第二个可以修改。
//it->first++;
it->second += 'x';
cout << (*it).first << ":" << (*it).second << endl;
it++;
}
cout << endl;
//支持迭代器一定支持范围for
for (auto& e : dict)
{
cout << e.first << ":" << e.second << endl;
}
}map的容量与元素的访问
| 函数声明 | 功能简介 |
| bool empty() const | 检测map中的元素是否为空，是返回true，否则返回false |
| size_type size() const | 返回map中的有效元素个数 |
| mapped_type& operator[] (const key_type& k) | 返回key对应的value |
void test_map2()
{
map<string,string> s;
//判断是否为空，空返回1非空返回0
cout << s.empty() << endl;
//返回有效元素个数
s.insert(make_pair("xxx", "yyy"));
cout << s.size() << endl;
//返回key对应的value
cout << s.operator[]("xxx") << endl;
cout << s.operator[]("yyy") << endl;
}当key不在map中时，通过operator[]获取对应的value会发生什么问题？
注意：在元素访问时，有一个与operator[]类似的操作at()(该函数不常用)函数，都是通过
key找到与key对应的value然后返回其引用，不同的是：当key不存在时，operator[]用默认
value与key构造键值对然后插入，返回该默认value，at()函数直接抛异常。
map中元素的修改
| 函数声明 | 功能简介 |
| void erase ( iterator position ) | 删除position位置上的元素 |
| size_type erase ( const key_type& x ) | 删除键值为x的元素 |
| iterator find ( const key_type& x) | 在map中插入key为x的元素，找到返回该元 素的位置的迭代器，否则返回end |
void test_map4()
{
map<string, string> m;
m.insert(make_pair("sort", "排序"));
m.insert(make_pair("set", "组"));
m.insert(make_pair("map", "图"));
m.insert(make_pair("rigth", "右边"));
m.insert(make_pair("left", "左边"));
for (auto& e : m)
{
cout << e.first << ":" << e.second << endl;
}
cout << endl;
m.erase("sort");
map<string, string>::iterator it = m.find("set");
//删除end位置的值会崩溃
if (it != m.end())
{
m.erase(it);
}
for (auto& e : m)
{
cout << e.first << ":" << e.second << endl;
}
cout << endl;
}map的终极操作operator[]
map::operator[]文档介绍
map中的operator[]函数可以实现插入、查找、修改等一系列功能，该函数的实现也特别复杂；
void test_map3()
{
//operator[] 插入 查找 修改
map<string, string> m;
//插入
m["insert"] = "插入";
m["left"] = "左边";
//查找
cout << m["insert"] << endl;
cout << m["left"] <<endl;
//修改
m["left"] = "剩余";
cout << m["left"] << endl;
}
【map总结】
1. map中的的元素是键值对
2. map中的key是唯一的，并且不能修改
3. 默认按照小于的方式对key进行比较
4. map中的元素如果用迭代器去遍历，可以得到一个有序的序列
5. map的底层为平衡搜索树(红黑树)，查找效率比较高$O(log_2 N)$
6. 支持[]操作符，operator[]中实际进行插入查找。
multimap
multimap的介绍
multimap的文档介绍
翻译：
1. Multimaps是关联式容器，它按照特定的顺序，存储由key和value映射成的键值对<key,
value>，其中多个键值对之间的key是可以重复的。
2. 在multimap中，通常按照key排序和惟一地标识元素，而映射的value存储与key关联的内
容。key和value的类型可能不同，通过multimap内部的成员类型value_type组合在一起，
value_type是组合key和value的键值对:
typedef pair<const Key, T> value_type;
3. 在内部，multimap中的元素总是通过其内部比较对象，按照指定的特定严格弱排序标准对
key进行排序的。
4. multimap通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multimap容器慢，但是使用迭代
器直接遍历multimap中的元素可以得到关于key有序的序列。
5. multimap在底层用二叉搜索树(红黑树)来实现。
注意：multimap和map的唯一不同就是：map中的key是唯一的，而multimap中key是可以
重复的。
multimap的使用
multimap中的接口可以参考map，功能都是类似的。
注意：
1. multimap中的key是可以重复的。
2. multimap中的元素默认将key按照小于来比较
3. multimap中没有重载operator[]操作
4. 使用时与map包含的头文件相同
今天对set和map的介绍和使用到这里就结束了，希望大家读完后有很大的收获，也可以在评论区点评文章中的内容和分享自己的看法。您三连的支持就是我前进的动力，感谢大家的支持！！ !
