Map和Set

搜索的各种方法

1.暴力查找

速度慢。

2.二叉搜索

查找快,但是需要提前进行排序,而且由于他的底层是数组,数据的插入删除代价很大(需要挪动数据)。

3.搜索树->二叉搜索树(O(N))->平衡树(AVL树,红黑树)(O(logN))

->多叉平衡树(B树系列)

二叉搜索树的查找效率较高,但是存在部分极端情况,会导致查找效率较低。

4.哈希

容器分为序列式容器和关联式容器

序列式容器:vector/list......

关联式容器:map/set......

map/set的使用

set的底层时一个key的搜索树

map的底层则是一个key-value的搜索树

set的使用

使用set需要包含头文件**#include<set>**

eg.

cpp 复制代码
#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;

int main()
{
	set<int> s;
	s.insert(1);
	s.insert(2);
	s.insert(5);
	s.insert(8);
	s.insert(8);
	s.insert(8);
	s.insert(4);

	set<int>::iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

结果如下:

可以看出尽管插入时是乱序,在迭代器输出时仍是顺序

因为set的底层是二叉搜索树,迭代器默认遍历的顺序是中序

插入时存在重复数据时,set也会进行自动去重,因为它的底层是二叉搜索树

删除

cpp 复制代码
	//删除最小值
	s.erase(s.begin());
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	//删除特定值
	s.erase(4);
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

由于set本身的特性,它的开头就是最小值

但是就算用erase删除一个不存在的值也不会报错

边界

边界有lower_bound和upper_bound

lower_bound返回小于等于参数的值的迭代器

upper_bound返回大于等于参数的值的迭代器

想在搜索树中寻找一定数值的区间时,可以使用该函数

multiset

multiset是一种允许数值冗余的set

本质上是一种二叉搜索树的变形

当已经存在的数值再次插入该二叉搜索树时,通常按照比他大处理(向右边插入)

但是实际上相等的值不管是向左插入还是向右插入,都没有关系,因为旋转后,插入右边的相同值也可能旋转到左边

multiset与set的区别

1.插入时允许相等的值插入

2.find查找x时,多个x在树中,返回中序的第一个x

在multiset中使用erase(x)则会删除所有的x值

map的使用

map使用pair来存储key和value,pair里的两个成员分别是first和second

pair的底层大概如下:

map的五种插入方法

eg.

cpp 复制代码
	map<string, string> dict;

	pair<string, string> kv1("left", "左边");//有名对象
	dict.insert(kv1);
	

	dict.insert(pair<string, string>("right", "右边"));//匿名对象

	dict.insert(make_pair("Left", "左边"));

	dict.insert({ "Right", "右边" });

	map<string, string> kv3 = { { "left", "左边" }, { "right", "右边" } };

流插入,流提取

由于pair没有重载流插入和流提取,因此使用时需要注意

eg.

cpp 复制代码
	auto it = dict.begin();
	while (it != dict.end())
	{
		cout << (*it).first << ":" << (*it).second << endl;
		cout << it->first << ":" << it->second << endl;
		++it;
	}
	cout << endl;

	for (const auto& e : dict)
	{
		cout << e.first << ":" << e.second << endl;
	}
	cout << endl;

第二种遍历方法需要注意

一定要用(const type& e: dict)

因为dict内的值是结构体,要type e : dict消耗过大

operator[ ]

insert函数插入成功,则返回key所在的迭代器(刚刚插入的key所在的迭代器)(正常插入)

insert函数插入失败,则返回已经存在的相等的值所在的迭代器(查找)

无论insert成功或失败,都会返回一个与key相等值所在的迭代器

此时再对该迭代器的second解引用,则能够获得key的value

因此,operator[ ]的功能其实是,先进行插入,如果插入失败了,则是一个查找的功能

eg.

cpp 复制代码
int main()
{
	map<string, string> dict;
	dict.insert(make_pair("sort", "排序"));
	// 插入+修改
	dict["left"] = "左边";
	// 修改
	dict["left"] = "左边,剩余";
	// key不存在-》插入 <"insert", "">
	dict["insert"];
	// key存在-》查找
	dict["left"];

	return 0;
}

因此在使用operator[ ]时需要注意,因为如果operator[ ]一个不存在的值,则会将该值直接插入进去

计数方法

2.使用operator[ ]计数

map与multimap的区别

map的key相同,不管value是否相同,都不会再继续插入,也不会对已经插入的key的value进行修改

multimap不同,可以插入key相同,value不同的pair,也可以插入key和value均相同的pair

multimap的find也与multiset类似,返回中序遍历的第一个

但是multimap是不存在operator[ ]的

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