C++ map 的使用

下面的是关于 map 的介绍。来自 map - C++ Reference (cplusplus.com) 的翻译，您可以看也可以不看哈！

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地标识元素，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 value_type 绑定在一起，为其取别名称为 pair: typedef pair 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：红黑树)。

默认构造函数

map 的构造函数不止默认构造函数哈！他还可以使用一段迭代器区间来初始化一个 map，当然他还有拷贝构造函数。不过在平时刷算法题的过程中使用次数最多的还是默认构造函数啦！要使用 C++ 的 map 需要包含头文件：。

#include<iostream>
#include<map>
using namespace std;

int main()
{
    map<int, int> m; //定义一个 map，你要理解map 的底层就是红黑树，红黑树我们不是都实现过了嘛，红黑树怎么定义，map就怎么定义
    return 0;
}

pair<iterator,bool> insert (const pair<key, val>& val);

这里的 key 和 value 都是模板参数哈！

这个函数就是向 map 里面插入一个节点。如果插入成功了，那么返回值中的 first 就是新插入的节点对应的迭代器，返回值中的 second 就是 true；如果插入失败了，那么返回值中的 first 就是与新插入的节点的 first 相同的那个节点的迭代器(map 中 key 值是不能够重复的)，返回值中的 second 就是 false。

#include<iostream>
#include<map>
using namespace std;

int main()
{
    map<int, int> m;
    auto p = m.insert({1,1}); //向 map 中插入键值对 1，1

    //输出：1, 1 表示新插入节点的 value 值为 1 ，插入的结果为 1 (true)
    cout << (*(p.first)).second << " " << p.second << endl; //根据返回值来读取新插入节点的数据

    auto q = m.insert({1,2}); //向 map 中插入键值对 1,2
    //输出：1, 0 表示已经存在相同的key值，对应的value值为 1，插入的结果为 0 (false)
    cout << (*(q.first)).second << " " << q.second << endl;

    return 0;
}

map 的删除函数

size_t erase (const key& k)

这个函数可以删除 map 中 key 值为 k 的节点，返回值是返回删除节点的个数。

#include<iostream>
#include<map>
using namespace std;

int main()
{
    map<int, int> m;
    m.insert({1,1});
    m.insert({2,2});
    m.insert({3,3});
    m.insert({4,4});
    m.insert({5,5});
    m.insert({5,5});

    cout << m.erase(5) << endl; //输出 1 
    cout << m.erase(0) << endl; //输出 0 
    

    return 0;
}

我们都知道 map 里面是不允许存在相同 key 值的节点的！因此 erase 函数的返回值要么是 0 要么是 1。

void erase(iterator pos)

删除 pos 位置的节点，pos 是 map 的迭代器哈！

void erase(iterator first, iterator last)

这个函数是删除 map 中一段迭代器区间的所有元素，区间的范围是：[first, last)。

value& operator[] (const key& k)

在 map 的实现中重载了 [] 运算符，可以使用方括号通过 key 值直接拿到 value 值，非常方便。平时在做算法题也会经常用到的。具体的实现逻辑会在模拟实现 map 的那一节细讲，我可以提示一下：是用 insert 来实现的。

#include<iostream>
#include<map>
using namespace std;

int main()
{
    map<int, int> m;
    m.insert({1,-1});
    m.insert({2,-2});
    m.insert({3,-3});
    m.insert({4,-4});
    m.insert({5,-5});

    cout << m[1] << endl; //输出 -1

    return 0;
}

iterator find(key& k)

这个函数用来在 map 查找是否存在一个 key 值为 k 的节点。如果存在返回该节点对应的迭代器；如果不存在返回 end() 迭代器。

size_t size()

返回 map 中元素的个数！

bool empty()

判断 map 是否为空。

#include<iostream>
#include<map>
using namespace std;

int main()
{
    map<int, int> m;
    m.insert({1,-1});
    m.insert({2,-2});
    m.insert({3,-3});
    m.insert({4,-4});
    m.insert({5,-5});

    cout << (*(m.find(1))).first << " " << (*(m.find(1))).second << endl; //输出 1 -1
    cout << m.size() << endl; //输出 5
    cout << m.empty() << endl; //输出：0，表示 map 不为空

    return 0;
}