C++ map / multimap 保姆级教程

一、map的认识

1.1 map的基本概念

map: 是一种键值对（key-value）容器，每个元素包含一个唯一的键（key）和对应的值（value）。键用于排序和唯一标识元素，值存储与键关联的数据。

map的特点：

有序性： 元素按键的升序自动排序。
唯一性： 每个键在 map 中只能出现一次。(不含重复数据)
操作复杂度： 插入、删除和查找操作的平均时间复杂度为 O(log n)。

二、map的使用

1、map模板参数介绍：

在这里插入图片描述

关于map的声明有以下一些注意事项：

第一个模板参数：key ，Key就是map底层关键字的类型。
第二个模板参数：T(V) ，T(V)是map底层value的类型。
第三个模板参数：比较器 ，set默认要求Key支持小于较，如果不支持或者需要的话可以自行实现仿函数传给第二个模版参数。
第三个模板参数：空间配置器，一般情况下不需要传。

2、pair的介绍

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

pair是C++标准库中的一个模板类 ，用于存储两个不同类型的值，通常用于键值对的表示。其定义在头文件中，基本形式为std::pair<T1, T2>。T1就是key，T2就是value。
map是C++标准库中的关联容器 ，用于存储键值对 （key-value pairs），且键唯一。其定义在头文件中，内部通常以红黑树实现，以保证元素的有序性。

map与pair的联系：

map的每个元素本质上是一个pair对象 ，具体为std::pair<const Key, T(Value)>。键（Key）被声明为const以确保不可修改，只有(value)才能被修改。

为什么要有pair？

从数据访问的角度，在前面的二叉搜索树实现的过程中，我们通常是将key和value放在一个结点里面，要访问结点里面key或value只能通过这个结点去访问，但是如果我们结点里存的是一个pair那么拿到一个pair就能同时得到key和value的值，这样可以明确的表示这两个数据的关联性，避免键和值单独管理。也有利于数据的访问。

2.1map的构造和迭代器

对于map的构造我们关注以下几个接口即可：

在这里插入图片描述

代码示例：

代码语言：javascript

AI代码解释

复制代码

#include<iostream>
#include<map>
using namespace std;
void test_map1()
{
	//无参默认构造
	map<string, string> dict;
	//初始化列表构造
	map<string, string> dict1 = { {"left","左边"},{"right","右边"},{"sort","排序"} };
	//拷贝构造
	map<string, string> dict2(dict1);
	//迭代器区间构造
	map<string, string> dict3(dict1.begin(), dict1.end());
}

在这里插入图片描述

2、map的迭代器

在这里插入图片描述**map的迭代器是一个双向迭代器，所以map 支持正向和反向迭代遍历** ，默认按照 key 的升序顺序遍历，这是因为其底层采用二叉搜索树结构，迭代器遍历遵循中序遍历方式。由于支持迭代器，map 自然也支持范围 for 。需要注意的是： map 允许修改 value 数据，但禁止修改 key 数据，因为修改关键字会破坏底层搜索树的结构。