Map和Set - 技术栈

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