C 關聯容器

內容主要涉及map, set, multimap和multiset四類容器。概述

關聯容器(associative container)與順序容器(sequential container)的本質區別在於：關聯容器是通過鍵(key)儲存和讀取元素的，而順序容器則通過元素在容器中的位置順序儲存和訪問元素。

關聯容器支援通過鍵來高效地查詢和讀取元素，兩個基本的關聯容器是map和set。map的元素是「鍵-值」對的二元組形式：鍵用作元素在map中的索引，而值則表示所儲存和讀取的資料。set僅包含乙個鍵，並有效地支援關於某個鍵是否存在的查詢。set和map型別的物件所包含的元素都具有不同的鍵。如果需要乙個鍵對應多個例項，則需要使用multimap或multiset型別。這兩種型別允許多個元素擁有相同的鍵。

map關聯陣列：元素通過鍵來儲存和讀取

set大小可變的集合，支援通過鍵實現的快速讀取

multimap

支援同乙個鍵多次出現的map型別

multiset

支援同乙個鍵多次出現的set型別

pair型別

pair模板類用來繫結兩個物件為乙個新的物件，該型別在標頭檔案中定義。pair型別提供的操作如下表：

pairp1;

建立乙個空的pair物件，它的兩個元素分別是t1和t2型別，採用值初始化

pairp1(v1, v2);

建立乙個pair物件，它的兩個元素分別是t1和t2型別，其中first成員初始化為v1，second成員初始化為v2

make_pair(v1, v2)

以v1和v2值建立乙個新的pair物件，其元素型別分別是v1和v2的型別

p1 < p2

字典次序：如果p1.first

p1 == p2

如果兩個pair物件的first和second成員依次相等，則這兩個物件相等。

p.first

返回p中名為first的（公有）資料成員

p.second

返回p中名為second的（公有）資料成員

關聯容器

關聯容器共享大部分順序容器的操作，但不提供front, push_front, back, push_back以及pop_back操作。

具體而言，有順序容器中的：前三種建構函式；關係運算；begin, end, rbegin和rend操作；型別別名；swap和賦值操作，但關聯容器不提供assign函式；clear和erase函式，但erase函式返回 void型別；關於容器大小的操作，但resize函式不能用於關聯容器。

map型別

map::key_type

在map容器內，用做索引的鍵的型別

在map容器中，鍵所關聯的值的型別

map::value_type

map的值型別：乙個pair型別

，它的first元素具有

const

注意：map的元素型別為pair型別，且鍵成員不可修改。其它型別別名與順序容器一樣。

map物件的定義

mapm;

建立乙個名為m的空map物件，其鍵和值的型別分別為k和v

mapm(m2);

建立m2的副本m，m與m2必須有相同的鍵型別和值型別

mapm(b, e);

建立map型別的物件m，儲存迭代器b和e標記的範圍內所有元素的副本。元素的型別必須能轉換為pair

鍵型別的約束

在使用關聯容器時，它的鍵不但有乙個型別，而且還有乙個相關的比較函式。預設情況下，標準庫使用鍵型別定義的 < 操作符來實現鍵的比較。這個比較函式必須滿足：當乙個鍵和自身比較時，結果必定是false；當兩個鍵之間都不存在「小於」關係時，則容器將之視為相同的鍵。也就是說，map內的元素按鍵值公升序排列。

operator

a::reference operator(const key& key);

操作符返回鍵key所關聯的值的引用；

如果該鍵key不存在，則向map物件新增乙個新的元素，元素的鍵為key，所關聯的值採用值初始化

。（要特別留意這個***）

例如：

map wordcount; // empty map

word_count["hello"] = 1;

上面的**首先建立乙個空的map物件，然後執行下列步驟：

1）在wordcount中查詢鍵為「hello」的元素，沒有找到；

2）將乙個新的鍵-值對插入到wordcount中，其中，鍵為「hello」，值為0

3）讀取新插入的鍵-值對的值，並將它的值賦為1。

#


include
<
iostream
>
#include
<
map>
using
namespace
std;
int main(

)

map::insert

m.insert(e)

e是乙個用在m上的value_type型別的值，如果鍵(e.first)不在m中，則插入e到m中；如果鍵已經在m中存在，則保持m不變。

該函式返回乙個pair型別物件，如果發生了插入動作，則返回pair(it, true)；否則返回pair(it, false)。其中，it是指向鍵為e.first那個元素的迭代器。

m.insert(beg, end)

beg和end是標記元素範圍的迭代器，其中的元素必須為value_type型別的鍵-值對。對於該範圍內的所有元素，如果它的鍵在m中不存在，則將該鍵及其關聯的值插入到m。返回void型別。

m.insert(iter, e)

insert(e)，並以iter為起點搜尋新元素的位置。返回乙個迭代器，指向m中鍵為e.first的元素。

注：當需要插入乙個map元素時，一是可以用map::value_type來構造乙個pair物件，另外，也可以用make_pair來構造這個物件。

查詢元素

m.count(k)

返回m中k的出現次數（0或1）

m.find(k)

如果容器中存在鍵為k的元素，則返回指向該元素的迭代器。

如果不存在，則返回end()值。

刪除元素

m.erase(k)

刪除m中鍵為k的元素，返回size_type型別的值，表示刪除的元素個數（0或1）

m.erase(p)

從m中刪除迭代器p所指向的元素。p必須指向m中確實存在的元素，而且不能等於e.end()。返回void型別

m.erase(b, e)

從m中刪除[b, e)範圍內的元素，返回void型別

set型別

multimap和multiset型別

map和set容器中，乙個鍵只能對應乙個例項。而multiset和multimap型別則允許乙個鍵對應多個例項。

multimap和multiset所支援的操作分別與map和set的操作相同，只有乙個例外：multimap不支援下標運算。為了順序乙個鍵可以對應多個值這一特性，map和mulitmap，或set和multiset中相同的操作都以不同的方式做出了一定的修改。

元素的新增和刪除

map和set容器中的insert和erase操作同樣適用於multimap和multiset容器，實現元素的新增和刪除。

由於鍵不要求是唯一的，因此每次呼叫insert總會新增乙個元素。

而帶有乙個鍵引數的erase將刪除擁有該鍵的所有元素，並返回刪除元素的個數；而帶有乙個或一對迭代器引數的erase版本只刪除指定的元素，並返回void型別。

查詢元素

在map和set容器中，元素是有序儲存的（公升序），同樣multimap和multiset也一樣。因此，在multimap和multiset容器中，如果某個鍵對應多個例項，則這些例項在容器中將相鄰存放，即迭代遍歷時，可保證依次返回特定鍵所關聯的所有元素。

1）配合使用find和count來查詢：count函式求出某鍵出現的次數，而find操作返回指向第乙個鍵的例項的迭代器。

2）使用lower_bound和upper_bound函式：這兩個函式常用於multimap和multiset，但也可以用於map和set容器。所有這些操作都需要傳遞乙個鍵，並返回乙個迭代器。

m.lower_bound(k)

返回乙個迭代器，指向鍵

不小於k

的第乙個元素

m.upper_bound(k)

返回乙個迭代器，指向鍵

大於k的第乙個元素

m.equal_range(k)

返回乙個迭代器的pair物件；它的first成員等價於

m.lower_bound(k)，而second成員則等價於

m.upper_bound(k)

注意：形成的有效區間是[lower_bound(k), upper_bound(i))，是個半開半閉區間。

lower_bound返回的迭代器不一定指向擁有特定鍵的元素。如果該鍵不在容器中，則lower_bound返回在保持容器元素順序的前提下該鍵應被插入的第乙個位置。

若鍵不存在，返回的迭代器相同。

3）使用equal_range，其實質跟法2）相同。

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