C++中的map使用方法详解

目录

• C++中的map
• map的介绍
• 创建和初始化map
• map中的查找操作
• map的删除操作
• map的遍历操作
• 在map中使用自定义比较器排序
• 使用lower_bound()和upper_bound()进行范围查找
• 总结：

C++中的map

map的介绍

map是一种使用键值对的数据结构，它允许我们使用键来查找值。map中的键必须是唯一且有序的，而值可以重复并且没有特定的顺序。

map中的数据以树结构进行组织，其中每个节点都由一个键和一个值组成。根据键的大小，节点被插入到正确的位置以保持树的有序性。这使得在map中查找值非常高效，因为我们可以使用二分查找来快速定位值。

创建和初始化map

我们可以使用C++标准库中的map头文件来创建和初始化一个map。以下示例展示了如何创建一个map并将几个键值对添加到其中：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main()
{
    // 创建一个空的map
    map<int, string> myMap;

    // 向map中添加键值对
    myMap.insert(pair<int, string>(1, "apple"));
    myMap.insert(pair<int, string>(2, "banana"));
    myMap.insert(pair<int, string>(3, "cherry"));

    // 输出map中的元素
    for (auto it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ++it) {
        cout << it->first << " : " << it->second << endl;
    }
    
    return 0;
}

输出：

1 : apple
2 : banana
3 : cherry

在上面的示例中，我们首先创建了一个空的map，然后使用insert()函数将一些键值对添加到其中。最后，我们使用迭代器遍历该map并输出每个键值对。

我们还可以使用初始化列表来初始化map。以下示例展示了如何使用初始化列表来创建并初始化一个map：

map<string, int> myMap {
    {"apple", 1},
    {"banana", 2},
    {"cherry", 3}
};

map中的查找操作

向map中添加元素后，我们可以使用其键来查找相应的值。使用find()方法可以在map中查找给定键的值。如果键存在，则find()方法返回指向该元素的迭代器。否则，它将返回指向map结尾的迭代器。

以下示例展示了如何在map中查找值：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main()
{
    map<string, int> myMap {
        {"apple", 1},
        {"banana", 2},
        {"cherry", 3}
    };

    // 在map中查找元素
    auto it = myMap.find("apple");
    if (it != myMap.end()) {
        cout << "apple is found" << endl;
    } else {
        cout << "apple is not found" << endl;
    }

    it = myMap.find("pear");
    if (it != myMap.end()) {
        cout << "pear is found" << endl;
    } else {
        cout << "pear is not found" << endl;
    }
    
    return 0;
}

输出：

apple is found
pear is not found

在上面的示例中，我们首先创建了一个map并向其中添加了一些键值对。然后，我们使用find()方法在map中查找给定的键，如果找到则输出相应的消息。

map的删除操作

我们可以使用erase()方法从map中删除元素。erase()函数需要一个迭代器作为参数，可以使用find()方法查找迭代器，然后使用erase()方法来删除元素。以下示例展示了如何从map中删除特定键值对：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main()
{
    map<string, int> myMap {
        {"apple", 1},
        {"banana", 2},
        {"cherry", 3}
    };

    // 删除map中的某个元素
    auto it = myMap.find("apple");
    if (it != myMap.end()) {
        myMap.erase(it);
    }

    // 输出map中的元素
    for (auto it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ++it) {
        cout << it->first << " : " << it->second << endl;
    }
    
    return 0;
}

输出：

banana : 2
cherry : 3

在上面的示例中，我们首先创建了一个map并向其中添加了一些键值对。然后，我们使用find()方法查找要删除的元素

接下来我们来看看如何在map中遍历元素、如何使用自定义比较器排序map，以及如何使用lower_bound()和upper_bound()方法进行范围查找。

map的遍历操作

我们可以使用迭代器来遍历map中的元素。以下示例展示了如何使用迭代器遍历map：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main()
{
    map<string, int> myMap {
        {"apple", 1},
        {"banana", 2},
        {"cherry", 3}
    };

    // 输出map中的元素
    for (auto it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ++it) {
        cout << it->first << " : " << it->second << endl;
    }
    
    return 0;
}

输出:

apple : 1
banana : 2
cherry : 3

在上面的示例中，我们使用迭代器遍历map中的所有元素，并输出每个键值对。

在map中使用自定义比较器排序

默认情况下，map按键的升序进行排序。如果我们要按照其他方式进行排序，我们可以使用一个自定义比较器来指定排序的规则。以下示例展示了如何使用自定义比较器按值进行排序：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

bool myComp(const pair<string, int>& a, const pair<string, int>& b) {
    return a.second > b.second;
}

int main()
{
    map<string, int> myMap {
        {"apple", 1},
        {"banana", 2},
        {"cherry", 3}
    };

    // 按值排序
    vector<pair<string, int>> vec(myMap.begin(), myMap.end());
    sort(vec.begin(), vec.end(), myComp);

    // 输出排序后的结果
    for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
        cout << it->first << " : " << it->second << endl;
    }
    
    return 0;
}

输出:

cherry : 3
banana : 2
apple : 1

在上面的示例中，我们定义了一个自定义比较器函数myComp来按值对map进行排序。然后，我们将map中的键值对存储在一个vector中，并使用自定义比较器来进行排序。最后，我们遍历已排序的vector并输出相应的键值对。

使用lower_bound()和upper_bound()进行范围查找

我们可以使用lower_bound()和upper_bound()方法来查找map中一定范围内的键值对。lower_bound()函数返回指向第一个大于等于给定键的元素的迭代器，而upper_bound()函数返回指向第一个大于给定键的元素的迭代器。

以下示例展示了如何使用lower_bound()和upper_bound()方法查找map中给定范围的键值对：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main()
{
    map<string, int> myMap {
        {"apple", 1},
        {"banana", 2},
        {"cherry", 3},
        {"date", 4},
        {"elderberry", 5}
    };

    // 查找范围内的元素
    auto itlow = myMap.lower_bound("b");
    auto itup = myMap.upper_bound("d");

    // 输出找到的元素
    for (auto it = itlow; it != itup; ++it) {
        cout << it->first << " : " << it->second << endl;
    }
    
    return 0;
}

输出:

banana : 2
cherry : 3

在上面的示例中，我们首先创建了一个map并向其中添加一些键值对。然后，我们使用lower_bound()和upper_bound()方法查找键值在范围内的元素。最后，我们遍历找到的元素并输出它们的键值对。

总结：

在本文中，我们了解了C++中的map。map是一种关联容器，可以快速查找给定键的值。我们还展示了如何创建和初始化map、如何在map中查找、删除元素、遍历map以及如何使用自定义比较器和范围查找方法。map是C++中非常有用和高效的数据结构，值得程序员们的深入学习和掌握。

到此这篇关于C++中的map使用方法详解的文章就介绍到这了,更多相关C++ map内容请搜索自由互联以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自由互联！