std::map的基本用法

std::map 是标准模板库（STL）提供的关联容器，底层基于红黑树实现，存储的是键值对（key-value），并按照键的升序自动排序。由于其有序性，std::map 适合需要按键排序或范围查询的场景。

一、头文件与命名空间

使用 std::map 需包含头文件

#include <map>
using namespace std; // 或显式使用 std::map

二、基本定义与初始化

std::map 是模板类，需指定键类型（Key） 和值类型（Value）。

2.1 定义方式

// 定义一个键为 int、值为 string 的 map（默认按 key 升序）
map<int, string> myMap;

// 定义时初始化（C++11 及以上）
map<int, string> myMap = {{1, "apple"}, {2, "banana"}, {3, "cherry"}};

2.2 键的特性

• 键（Key）必须可比较（需支持 < 运算符，或自定义比较器）。
• 键唯一，若插入重复键，会覆盖原有值（或忽略，取决于插入方式）。

三、核心接口函数

3.1 插入键值对 ( insert / operator[] )

• operator[]：最常用，若键不存在则插入，存在则更新值。
• insert：插入键值对，若键已存在则不更新，返回插入结果。

// 1. 使用 operator[] 插入/更新
myMap[1] = "apple";   // 插入 {1, "apple"}
myMap[2] = "banana";  // 插入 {2, "banana"}
myMap[1] = "apricot"; // 更新键 1 的值为 "apricot"

// 2. 使用 insert 插入（返回 pair<迭代器, bool>，bool 表示是否插入成功）
auto res = myMap.insert({3, "cherry"}); 
if (res.second) 
{
    cout << "插入成功" << endl; // 键 3 不存在，插入成功
} 
else 
{
    cout << "键已存在" << endl; // 键 3 已存在，不更新
}

// 3. 插入范围（从其他 map 或容器）
map<int, string> otherMap = {{4, "date"}, {5, "elderberry"}};
myMap.insert(otherMap.begin(), otherMap.end()); // 插入 otherMap 的所有键值对

//insert 的其他用法
map<unsigned int,double> InfoMap;
unsigned int a = 10;
double b = 20;
InfoMap.insert(pair<unsigned int,double>(a,b));

3.2 查找键（find / count）

• find(key)：返回指向键值对的迭代器，若键不存在则返回 end()。
• count(key)：返回键的出现次数（0 或 1，因键唯一），用于判断键是否存在。

// 1. 使用 find 查找
auto it = myMap.find(2);
if (it != myMap.end()) 
{
    cout << "找到键 2，值为：" << it->second << endl; // it->first 是键，it->second 是值
} 
else 
{
    cout << "未找到键 2" << endl;
}

// 2. 使用 count 判断存在性
if (myMap.count(3)) 
{
    cout << "键 3 存在" << endl;
} 
else 
{
    cout << "键 3 不存在" << endl;
}

3.3 删除键值对（erase）

• 支持按键、迭代器或范围删除，返回删除的元素个数（按键删除时）。

// 1. 按键删除（返回删除的个数，0 或 1）
size_t deleted = myMap.erase(2); 
cout << "删除了 " << deleted << " 个元素" << endl;

// 2. 按迭代器删除（返回下一个迭代器）
auto it = myMap.find(3);
if (it != myMap.end()) 
{
    it = myMap.erase(it); // 删除后迭代器指向 next 元素
}

// 3. 范围删除（删除 [begin, end) 之间的元素）
myMap.erase(myMap.begin(), myMap.end()); // 清空 map（等价于 clear()）

3.4 清空与大小（clear / size / empty）

• clear()：删除所有键值对，size() 变为 0。
• size()：返回当前键值对的数量。
• empty()：判断 map 是否为空（size() == 0 时返回 true）。

cout << "当前大小：" << myMap.size() << endl;

if (myMap.empty()) 
{
    cout << "map 为空" << endl;
} 
else 
{
    myMap.clear(); // 清空
    cout << "清空后大小：" << myMap.size() << endl;
}

3.5 遍历（迭代器 / 范围 for 循环）

• 由于 std::map 有序，遍历结果按键升序排列。

// 1. 迭代器遍历
for (map<int, string>::iterator it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ++it) 
{
    cout << it->first << ": " << it->second << endl;
}

// 2. 范围 for 循环（C++11 及以上）
for (const auto& pair : myMap) 
{ // pair 是 const pair<int, string>&
    cout << pair.first << ": " << pair.second << endl;
}