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C++中的map
map的介绍创建和初始化mapmap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()停止范围查找
总结:
C++中的map
map的介绍
map是一种使用键值对的数据构造,它允许我们使用键来查找值。map中的键必需是唯一且有序的,而值可以反复并且没有特定的顺序。
map中的数据以树构造停止组织,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坚持树的有序性。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++规范库中的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。假设键存在,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,假设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()方法停止范围查找。
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按键的升序停止排序。假设我们要依照其他方式停止排序,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停止排序:
#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停止排序。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停止排序。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()停止范围查找
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,我们理解了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构造,值得程序员们的深化学习和掌握。
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