【C++】7000字介绍map容器和set容器的功能和使用

embedded/2024/11/29 10:29:08/

目录

一、关联式容器和序列式容器

二、键值对,>

三、树形结构的关联式容器

set%E5%AE%B9%E5%99%A8%EF%BC%88key%E6%A8%A1%E5%9E%8B%EF%BC%89-toc" style="margin-left:0px;">四、set容器(key模型)

1、文档官网

2、功能介绍:

3、注意事项:

4、基本使用,更多接口可查看官网:

(1)、插入一组数字并用迭代器遍历。

set%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E6%8E%92%E5%BA%8F%E5%92%8C%E5%8E%BB%E9%87%8D%E6%93%8D%E4%BD%9C%EF%BC%9A-toc" style="margin-left:120px;">(2)、习惯用set进行排序和去重操作:

(3)、三种erase(删除)的区别:

set%E5%AE%B9%E5%99%A8%EF%BC%88%E5%85%81%E8%AE%B8%E6%8F%92%E5%85%A5%E9%87%8D%E5%A4%8D%E5%80%BC%EF%BC%89-toc" style="margin-left:0px;">五、multiset容器(允许插入重复值)

1、文档官网:

2、介绍:

3、基本使用:

3、因为可以插入重复值,所以有些接口也有所区别:

(1)、第二种删除方式的返回值:

(2)、count函数:

(3)、find函数

map%E5%AE%B9%E5%99%A8%EF%BC%88kvalue%E6%A8%A1%E5%9E%8B%EF%BC%9A%3Ckey%EF%BC%8Cvalue%3E%EF%BC%89-toc" style="margin-left:0px;">六、map容器(kvalue模型:),value>

1、文档官网

2、介绍:

3、pair模板类:

(1)、文档官网:

(2)、定义:

map%E7%9A%84%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E4%BD%BF%E7%94%A8%EF%BC%8C%E6%9B%B4%E5%A4%9A%E6%8E%A5%E5%8F%A3%E5%8F%AF%E4%BB%A5%E6%9F%A5%E7%9C%8B%E5%AE%98%E7%BD%91%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E5%AD%A6%E4%B9%A0%EF%BC%9A-toc" style="margin-left:40px;">4、map的基本使用,更多接口可以查看官网进行学习:

map%E5%AE%B9%E5%99%A8-toc" style="margin-left:0px;">七、multimap容器

map%E5%AE%B9%E5%99%A8%E7%9A%84%5B%20%5D%EF%BC%88%E9%87%8D%E8%A6%81%EF%BC%89-toc" style="margin-left:0px;">八、map容器的[ ](重要)

计算水果出现的次数:

1、使用迭代器和find函数:

2、使用insert函数的返回值

map%E7%9A%84%5B%20%5D-toc" style="margin-left:40px;">3、使用map的[ ]


一、关联式容器和序列式容器

1、序列式容器: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。
2、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

二、键值对<key, value>

通过key去找value
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,即通过该单词,在词典中就可以找到与其对应的中文含义。

三、树形结构的关联式容器

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:树型结构哈希结构。树型结构的关联式容器主要有四种:mapset、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(中序遍历)。

set%E5%AE%B9%E5%99%A8%EF%BC%88key%E6%A8%A1%E5%9E%8B%EF%BC%89">四、set容器(key模型)

1、文档官网

set - C++ Reference

2、功能介绍:

(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。

3、注意事项:

(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(排序
(5)、set中的元素默认按照小于来比较(二叉搜索树的中序遍历
(6)、set中查找某个元素,时间复杂度为:【log_2  n】
(7)、set中的元素不允许修改,因为底层是二叉搜索树,如果对元素进行修改,就可能不满足二叉搜索树的结构。
(8)、set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)来实现 
(9)、头文件:<set>.

4、基本使用,更多接口可查看官网:

(1)、插入一组数字并用迭代器遍历。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>int main()
{set<int> s;//插入s.insert(5);s.insert(2);s.insert(10);s.insert(7);s.insert(6);s.insert(1);s.insert(4);s.insert(3);s.insert(8);s.insert(9);//迭代器set<int>::iterator it = s.begin();while (it!= s.end()){cout << *it << " ";it++;}cout << endl;//范围forfor (auto& e : s){cout << e << " ";}cout << endl;return 0;
}

我们需要先查看文档学习相关接口和函数的介绍。迭代器对于各大容器都是一回事,所以使用方法是相同的。

set%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E6%8E%92%E5%BA%8F%E5%92%8C%E5%8E%BB%E9%87%8D%E6%93%8D%E4%BD%9C%EF%BC%9A">(2)、习惯用set进行排序和去重操作:

根据上面的描述可知,set是根据搜索二叉树的中序遍历进行插入的,所以可以对一组数进行排序,并且不会插入相同的数,所以可以达到去重的功能。

(3)、三种erase(删除)的区别:

set提供了三种删除

第一种是删除某个迭代器位置:如果存在就删除,如果不存则报错:

这里涉及一个find函数:find函数为查找某个数,并返回该位置,若没找到则返回end();

	set<int> s;//插入s.insert(5);s.insert(2);s.insert(10);s.insert(7);s.insert(6);s.insert(1);s.insert(4);s.insert(3);s.insert(8);s.insert(9);//迭代器set<int>::iterator it = s.begin();it = s.find(1);//find函数为查找某个数,并返回该位置,若没找到则返回end();if (it != s.end()){s.erase(it);}

因为找不到会报错,所以需要用一个if语句进行判断,否则会如下:

第二种是删除某个val值,并返回删除的个数;

//第一二种删除,如果存在就删除,如果不存在就不做处理
s.erase(10);
s.erase(9);
s.erase(1000);

第三种是删除一个迭代器区间,左闭右开;

这里涉及两个操作:

lower_bound:返回大于等于k的位置

upper_bound:返回大于k的位置

利用上述两个函数得到一个左闭右开区间在进行删除。

假设我们删除区间[3,6],因为erase的参数为左闭右开区间,所以我们需要得到区间

[3,7),所以lower_bound可以得到左闭,upper_bound可以得到右开:

//第三种删除
//删除区间[3,6],则需要得到区间[3,7)
auto start = s.lower_bound(3);
cout << "start指向的位置的值:" << *start << endl;
auto finish = s.upper_bound(6);
cout << "finish指向的位置的值:" << *finish << endl;
s.erase(start, finish);

set%E5%AE%B9%E5%99%A8%EF%BC%88%E5%85%81%E8%AE%B8%E6%8F%92%E5%85%A5%E9%87%8D%E5%A4%8D%E5%80%BC%EF%BC%89">五、multiset容器(允许插入重复值)

1、文档官网:

multiset - C++ Reference

2、介绍:

(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)。

3、基本使用:

multiset容器和set容器是类似的,最大的区别就是set不能存储重复的数据,而multiset容器可以存储重复的数据

int main()
{multiset<int> mus;//插入mus.insert(5);mus.insert(2);mus.insert(10);mus.insert(7);mus.insert(6);mus.insert(1);mus.insert(4);mus.insert(3);mus.insert(8);mus.insert(9);mus.insert(9);mus.insert(9);multiset<int>::iterator it = mus.begin();while (it != mus.end()){cout << *it << " ";it++;}cout << endl;return 0;
}

3、因为可以插入重复值,所以有些接口也有所区别:

(1)、第二种删除方式的返回值:
上面我们知道第二种删除时有返回值的,返回的就是删除元素的个数,在set容器中,返回值无非就是0和1,实际使用在这里才能体现出来:
(2)、count函数:
该函数的作用为:返回val值在容器中的个数,在set中返回值也无非就是0和1,在multiset容器中才能更好使用。
(3)、find函数
set中的find函数作用为:查找val值,存在则返回该位置,不存在则返回end();
而mulitset容器可能存在多个重复值,所以功能会有所不同:
mulitset容器中find函数为: 找中序遍历中出现的第一个val值,并返回位置

map%E5%AE%B9%E5%99%A8%EF%BC%88kvalue%E6%A8%A1%E5%9E%8B%EF%BC%9A%3Ckey%EF%BC%8Cvalue%3E%EF%BC%89">六、map容器(kvalue模型:<key,value>)

1、文档官网

map - C++ Reference

2、介绍:

(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的标识元素,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 pair 绑定在一起,为其取别名称为value_type :
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))。
(7)、头文件:<map>

3、pair模板类:

因为map的成员是pair模版类对象,所以先学习pair模板类;

(1)、文档官网:

pair - C++ Reference

(2)、定义:

pair是一个模板类,定义在<utility>头文件中。它用于将两个不同类型的值组合成一个单一的对象(键值对)。这两个值可以是相同类型,也可以是不同类型。
(3)、make_pair函数:
该函数的作用就是构建一个pair对象:

	pair<int, int> pa1(1,1);cout << pa1.first << " " << pa1.second << endl;pair<int, int> pa2 = make_pair(2, 2);cout << pa2.first << " " << pa2.second << endl;

map%E7%9A%84%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E4%BD%BF%E7%94%A8%EF%BC%8C%E6%9B%B4%E5%A4%9A%E6%8E%A5%E5%8F%A3%E5%8F%AF%E4%BB%A5%E6%9F%A5%E7%9C%8B%E5%AE%98%E7%BD%91%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E5%AD%A6%E4%B9%A0%EF%BC%9A">4、map的基本使用,更多接口可以查看官网进行学习:

(1)、map模版参数的说明:

(1)、key: 键值对中key的类型
(2)、T: 键值对中value的类型
(3)、Compare: (仿函数)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)
(4)、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
(5)、注意:在使用map时,需要包含头文件<map>
(2)、插入函数insert:
我们常用第一种方式,即参数是一个value_type类型的引用,而value_type是pair<T1,T2>的别名,所以实际参数是一个pair对象。返回值下面再介绍。
int main()
{map<string, string> ma;//一、使用匿名pair对象ma.insert(pair<string, string>("good", "好的"));//二、有名pair对象pair<string, string> pa("apple", "苹果");ma.insert(pa);//三、C++11中多参数隐式类型转换(构造函数)ma.insert({ "sort","排序" });//四、C++98常用make_pair函数链式调用:ma.insert(make_pair("age", "年龄"));map<string, string>::iterator it = ma.begin();while (it != ma.end()){cout << it->first << " " << it->second << endl;it++;}cout << endl;return 0;
}
打印时的注意事项:
这里不能直接解引用访问,因为map的成员变量为pair对象,是自定义类型,没有重载"<<"运算符,所以只能用结构体的两种访问方式:点(.)和' -> '。 
介意范围for加上引用,因为拷贝的代价有点大:
5、map是根据键值去重的:
set类似,map也有排序和去重的功能,并且是根据键值k进行操作的:
如果是字符串,排序则依次根据首字母的ascll码值进行排序。

map%E5%AE%B9%E5%99%A8">七、multimap容器

set和mulitset类似,map也有一个与之对应的容器mulitmap容器

其他接口与上述类似,区别就是mulitmap容器可以插入重复值。插入是根据键值k来判断的,所以重复值即重复的键值k。

map%E5%AE%B9%E5%99%A8%E7%9A%84%5B%20%5D%EF%BC%88%E9%87%8D%E8%A6%81%EF%BC%89">八、map容器的[ ](重要)

为了方便理解,我们以一个场景下进行讲解:

计算水果出现的次数:

string arr[] = { "苹果","菠萝","草莓","苹果","菠萝","草莓" ,"苹果","菠萝","草莓" "苹果","菠萝","草莓" };

1、使用迭代器和find函数:

for (auto& e : arr)
{map<string, int>::iterator flag = mapCount.find(e);if ( flag == mapCount.end())//说明没找到,则插入,并计数为1{mapCount.insert(make_pair(e, 1));}else//找到了,计数++{flag->second++;}
}

2、使用insert函数的返回值

查看官网我们发现,使用map的[  ]时,会转化为如下:

我们可以看到是复用了insert函数,并运用了insert函数的返回值。所以首先我们需要理解insert的返回值是什么?

查看官网可以发现insert的返回值是一个pair<iterator,bool>的类模板类型:

因为不想新构造类模板,所以这里复用了pair类模板,pair类模板是一个单独的类模版,不是map独有的,所以每个地方都可以使用。

返回值模版参数的介绍:

(1)、bool:插入成功则为true,插入失败则为false(有重复键值K,则插入失败);

(2)、iterator:插入成功,则指向新插入元素所在的结点;插入失败,则指向map中与之键值k重复的那个结点。

知道了返回值的含义,我们就可以使用insert完成上述功能:

	//使用insertfor (auto& e : arr){//构建insert返回值的pair对象pair<map<string, int>::iterator, bool> ret;ret = mapCount.insert(make_pair(e, 1));if (ret.second == false){//插入失败,说明已经存在,则计数++ret.first->second++;}}

map%E7%9A%84%5B%20%5D">3、使用map的[ ]

上述说明使用map的[ ]时,会转化为如下:

这样不方便观察,所以简化如下:

也就是说其实是复用了insert的返回值,来找到对应map结点位置的second。

其中,V()是默认构造的缺省值,(如int()),V为int,则默认值为0,V为指针,则默认值为nullptr。

所以可以使用[ ]完成水果计数:

//使用map的[ ]
for (auto& e : arr)
{mapCount[e]++;
}

参数e用键值key的引用进行接收,然后调用insert函数,若插入成功,则返回值pair对象的模版参数iterator就指向新插入这个结点,若插入失败,则指向map中重复键值K那个结点,最后返回该结点的second,所以我们在外面对mapCount[e]进行++,其实就是对键值K为e的那个结点的second进行++,以此达到计数的功能。

因为[ ]复用了insert函数,所以[ ]还能完成下述功能:


http://www.ppmy.cn/embedded/141437.html

相关文章

外卖点餐系统小程序

目录 开发前准备 项目展示项目分析项目初始化封装网络请求 任务1 商家首页 任务分析焦点图切换中间区域单击跳转到菜单列表底部商品展示 任务2 菜单列表 任务分析折扣信息区设计菜单列表布局请求数据实现菜单栏联动单品列表功能 任务3 购物车 任务分析设计底部购物车区域添加商…

SAP 仓库地址配置以及取值 表 TWLAD

首先&#xff0c;维护仓库路径 SPRO->企业结构->定义->物料管理->维护仓储地点 选中仓位&#xff0c;点击 库存地点的地址 这里是我维护的序列号为1的&#xff0c;这个仓库的地址&#xff0c;点击明细查看 地址信息就在这里面 接下来说明&#xff0c;怎么通过A…

ansible变量

一.ansible变量一.ansible变量1.Ansible中的facts变量2.Ansible中的自定义变量1.Ansible中的facts变量(1)Facts变量是什么:facts变量可以理解为Ansible中的预定义变量(自带变量{{ ansible_hostname }}等)用于采集的被控节点的设备信息主要包含IP地址、操作系统、以太网设备、ma…

C#-winform:项目打包

一、安装扩展包 1、打开扩展界面&#xff0c;增加可以打包为exe文件的工具 扩展->管理扩展 2、搜索并下载扩展 Microsoft Visual Studio Install Projects 注&#xff1a;安装的时候会推出visual studio的&#xff0c;重启一下就会生效&#xff0c;搜到Setup Project 二、…

残差神经网络

目录 1. 梯度消失问题 2. 残差学习的引入 3. 跳跃连接&#xff08;Shortcut Connections&#xff09; 4. 恒等映射与维度匹配 5. 反向传播与梯度流 6. 网络深度与性能 总结 残差神经网络的原理是基于“残差学习”的概念&#xff0c;它旨在解决深度神经网络训练中的梯度消…

python学习笔记(15)算法(8)双向队列

在队列中&#xff0c;我们仅能删除头部元素或在尾部添加元素。双向队列&#xff08;double‑ended queue&#xff09;提供了更高的灵活性&#xff0c;允许在头部和尾部执行元素的添加或删除操作。 一、双向队列常用操作 队首入队&#xff08;push_front&#xff09;&#xff…

flink学习(6)——自定义source和kafka

概述 SourceFunction:非并行数据源(并行度只能1) --接口 RichSourceFunction:多功能非并行数据源(并行度只能1) --类 ParallelSourceFunction:并行数据源(并行度能够>1) --接口 RichParallelSourceFunction:多功能并行数据源(并行度能够>1) --类 【建议使用的】 ——…

数据结构 ——— 快速排序算法的实现(挖坑法版本)

目录 前言 快速排序算法&#xff08;挖坑版本&#xff09;的思想 单躺排序逻辑的实现 快速排序算法的实现&#xff08;挖坑法&#xff09; 前言 在上一章学习了 hoaer 版本的快速排序算法的实现数据结构 ——— 快速排序算法的实现&#xff08;hoare版本&#xff09;-CSDN…