C++ 标准模板库 (STL) 中的 Map

C++ 中的 Map 是什么？语法

在 C++ 中，MAP 是一种关联容器，以映射形式存储项。Map 中的每个项都由键值和映射值组成。两个映射值不能共享相同的键值。

键值非常适合用于排序和唯一标识元素。映射值用于存储与键关联的内容。两者类型可能不同，但成员类型通过组合两者的 pair 类型将其组合起来。

为什么使用 std::map？

使用 Map 的原因如下：

std:: map 仅根据选择的排序标准以排序顺序存储唯一键。
使用键可以轻松快速地搜索元素。
每个键只附加一个元素。
std::map 可以用作关联数组。
std::map 可以使用二叉树（平衡）来实现。

语法

要声明 std::map，请使用此语法

std::map<key_datatype, value_datatype>map_name;

key_datatype 表示 map 键的数据类型。
value_datatype 表示与 map 键相对应的值的数据类型。
map_name 是 map 的名称。

例如

map<string, int> my_map;

我们声明了一个名为 my_map 的 map。该 map 将字符串作为键数据类型，并将整数作为值数据类型。

成员类型

成员函数可以使用以下成员类型作为参数或返回类型

key_type: 键（模板中的第一个参数）
mapped_type: T（模板中的第二个参数）
key_compare: Compare（模板中的第三个参数）
allocator_type: Alloc（模板中的第四个参数）
value_type: pair<const key_type,mapped_type>
value_compare: 用于比较元素的嵌套函数类
reference: allocator_type::reference
const_reference: allocator_type::const_reference
pointer: allocator_type::pointer
const_pointer: allocator_type::const_pointer
iterator: 指向 value_type 的双向迭代器
const_iterator: 指向 const value_type 的双向迭代器
reverse_iterator: 反向迭代器
const_reverse_iterator: 常量反向迭代器
difference_type: ptrdiff_t
size_type: size_t

std::map 的内置函数

std::map 带有内置函数。其中一些包括：

begin() – 此函数返回指向 map 第一个项的迭代器。
size() –此函数返回 map 中的项数。
empty() –此函数返回一个布尔值，表示 map 是否为空。
insert( pair(key, value)) – 此函数将新的键值对插入到 map 中。
find(val) – 如果找到 val 元素，此函数将返回指向该元素的迭代器。否则，它将返回 m.end()。
erase (iterator position) –此函数删除迭代器指向的项。
erase(const g) – 此函数从 map 中删除键值 g。
Clear () –此函数删除 map 中的所有项。

遍历 Map 元素

您可以遍历 map 元素。我们只需创建一个迭代器并使用它即可。
例如

示例 1

#include <iostream>
#include <string>
#include <map> 

using namespace std;
int main() {

	map<int, string> Students;

	Students.insert(std::pair<int, string>(200, "Alice"));

	Students.insert(std::pair<int, string>(201, "John"));

	cout << "Map size is: " << Students.size() << endl;

	cout << endl << "Default map Order is: " << endl;

	for (map<int, string>::iterator it = Students.begin(); it != Students.end(); ++it) {

		cout << (*it).first << ": " << (*it).second << endl;
	}
}

输出

这是代码的屏幕截图：

代码解释

将 iostream 头文件包含到我们的代码中以使用其函数。
将 string 头文件包含到我们的代码中以使用其函数。
将 map 头文件包含到我们的代码中以使用其函数。
将 std 命名空间包含到我们的代码中，以便在使用其类时无需显式调用 std。
调用 main() 函数。{ 标记函数体的开始。
创建一个名为 Students 的 map，其中键为整数，值为字符串。
向 Students map 中插入值。键为 200，值为 Alice 将被插入到 map 中。
向 Students map 中插入值。键为 201，值为 John 将被插入到 map 中。
使用 size() 函数获取名为 Students 的 map 的大小。这应该返回 2。
在控制台打印一些文本。
使用 for 循环创建一个名为 it 的迭代器来遍历名为 Students 的 map 的元素。
将 Students map 的值打印到控制台。
for 循环体结束。
main() 函数体的结束。

在 std::map 中插入数据

您可以使用 insert() 函数向 std::map 输入项。请记住，std::map 键必须是唯一的。

因此，它首先检查 map 中是否已存在每个键。如果存在，则不会插入该条目，但会返回现有条目的迭代器。如果不存在，则会插入该条目。

该函数有以下变体

insert(pair) – 使用此变体，将键值对插入 map 中。
insert(start_itr, end_itr) – 使用此变体，条目将从另一个 map 插入到由 start_itr 和 end_itr 定义的范围内。

insert_or_assing() 函数的作用与 insert() 函数相同，但如果给定的键已存在于 map 中，则其值将被修改。

示例 2

#include <map>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

	map<int, int> m{ {1,3} , {2,4} , {3,5} };

	m.insert({ 5, 6 });
	m.insert({ 1, 8 });

	m.insert_or_assign(1, 6);  
	
	cout << "Key\tElement\n";
	for (auto itr = m.begin(); itr != m.end(); ++itr) {
		cout << itr->first << '\t' << itr->second << '\n';
	}
	return 0;
}

输出

这是代码的屏幕截图：

代码解释

将 map 头文件包含到我们的代码中以使用其函数。
将 iostream 头文件包含到我们的代码中以使用其函数。
将 std 命名空间包含到我们的代码中，以便在使用其类时无需显式调用 std。
调用 main() 函数。{ 标记函数体的开始。
创建一个名为 m 的 map，其中键为整数，值为整数。已向 map 添加三个条目。
向 map m 中插入一个新条目。键为 5，值为 6 将被插入到 map 中。
尝试向已存在的键中添加条目。由于键 1 已存在于 map 中，因此不会添加该条目。
使用 insert_or_assign() 函数插入或修改现有条目。由于键 1 已存在，因此其值将更改为 6。
在控制台打印一些文本。“\t”字符创建水平空格，而“\n”字符将光标移到下一行。
使用 for 循环创建一个名为 itr 的迭代器，用于遍历名为 m 的 map 的元素。
将 map m 的值打印到控制台。“\t”字符在每个键及其相应值之间创建水平空格。相比之下，“\n”字符在每次迭代后将光标移到下一行。
for 循环体的结束。
程序在成功完成后应返回值。
main() 函数体的结束。

在 Map 中搜索

我们可以使用 find() 函数通过键来搜索 map 中的元素。如果未找到键，则函数返回 std::map::end。否则，将返回搜索元素的迭代器。

示例 3

#include <iostream>
#include <string>
#include <map> 
using namespace std;
int main() {
	map<int, string> Students;
	Students.insert(std::pair<int, string>(200, "Alice"));
	Students.insert(std::pair<int, string>(201, "John"));
	std::map<int, string>::iterator it = Students.find(201);
	if (it != Students.end()) {
		std::cout << endl << "Key 201 has the value: => "<< Students.find(201)->second << '\n';
	}
}

输出

这是代码的屏幕截图：

代码解释

将 iostream 头文件包含到我们的代码中，以便使用其函数而不出错。
将 string 头文件包含到我们的代码中，以便使用其函数而不出错。
将 map 头文件包含到我们的代码中，以便使用其函数而不出错。
将 std 命名空间包含到我们的代码中，以便在使用其类时无需显式调用 std。
调用 main() 函数。{ 标记 main() 函数体的开始。
创建一个名为 Students 的 map，其键为整数，值为字符串。
向 Students map 中插入值。键为 200，值为 Alice 将被插入到 map 中。
向 Students map 中插入值。键为 201，值为 John 将被插入到 map 中。
查找与键 201 相关联的值。
使用 if 语句检查是否找到了键对应的值。
在控制台上打印键的值以及一些文本。
if 语句体的结束。
main() 函数体的结束。

从 Map 中删除数据

我们可以使用 erase() 函数从 map 中删除值。我们只需创建一个指向要删除的元素的迭代器。然后将该迭代器传递给 erase() 函数。

示例4

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>

using namespace std;
int main() {

	map<std::string, int> my_map;

	my_map.insert(std::make_pair("cow", 1));

	my_map.insert(std::make_pair("cat", 2));

	my_map["lion"] = 3;

	map<std::string, int>::iterator it = my_map.find("cat");

	my_map.erase(it);

	for (map<string, int>::iterator it = my_map.begin(); it != my_map.end(); ++it)

		cout << (*it).first << ": " << (*it).second << endl;

  return 0;
}

输出

这是代码的屏幕截图：

代码解释

将 iostream 头文件包含到我们的代码中以使用其函数。
将 string 头文件包含到我们的代码中以使用其函数。
将 map 头文件包含到我们的代码中以使用其函数。
将 std 命名空间包含到我们的代码中，以便在使用其类时无需显式调用 std。
调用 main() 函数。{ 标记 main() 函数体的开始。
创建一个名为 my_map 的 map，其键为字符串，值为整数。
向 my_map map 中插入值。键为 Cow，值为 1 将被插入到 map 中。
向 my_map map 中插入值。键为 Cat，值为 2 将被插入到 map 中。
向 my_map map 中添加值为 3，键为 lion。
创建一个迭代器来遍历 my_map map，查找键 cat。
删除迭代器指向的元素。
使用迭代器从头到尾遍历 my_map map 的元素。
将 my_map map 的内容打印到控制台。
程序成功完成后必须返回输出。
main() 函数体的结束。

摘要

Map 是一种以映射形式存储项的关联容器。
Map 中的每个项都有一个键值和一个映射值。
在 Map 中，两个映射值不能共享键值。
键值有助于排序和唯一标识元素。
映射值有助于存储与键关联的内容。
C++ map 以排序顺序存储唯一键。
为了处理 C++ map，我们创建一个迭代器来遍历元素。
使用迭代器，我们可以执行诸如搜索和删除 map 中的项等任务。

C++ 中的 Map 是什么？语法

为什么使用 std::map？

语法

成员类型

std::map 的内置函数

遍历 Map 元素

示例 1

在 std::map 中插入数据

示例 2

在 Map 中搜索

示例 3

从 Map 中删除数据

示例4

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