【Black_Panda】STL-map和set

map（映射）

• \(map\) 是更强大的数组。
• 之所以说它强大，有两点原因：
  • 第一，\(map\) 可以当作数组使用，但下标不仅局限于数字。
  • 第二，\(map\) 的内部元素是\(\color{#ff0000}{\text{有序}}\)的。

1.定义

• \(map\) 又被称为映射，是从 \(key\) 到 \(value\) 的映射，给定 \(key\) 就能确定 \(value\)。
• 实际上数组也可以看作是从 \(key\) 到 \(value\) 的映射，其中 \(key\) 是整数下标，\(value\) 是数组中存储的值
• 要定义一个 \(map\)，就要指明 \(key\) 和 \(value\) 的数据类型，定义格式如下：
  • map<key_t,value_t>名字;
  • 例如：map<string,double>sd;

2.map的使用

• \(map\) 可以像数组一样进行调用、赋值。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
map<string,double>f;
int main(){
    f["nihao"]=3.1415926;
    cout<<f["nihao"]<<endl;
    f["byebye"]=666.789;
    cout<<f["byebye"]<<endl;
}

3.迭代器

• 它是用来遍历的，在 \(STL\) 的容器中如 vector、map、set 中我们经常要用迭代器去遍历其中的元素，尤其是在 \(map\) 和 \(set\) 中。
• 定义：map<key_t,value_t>::iterator 迭代器名;
• 首先定义一个 map<string,double> 的迭代器
  • 例如：map<string,double>::iterator it;

4.map中的元素——pair

• 在 \(map\) 中，存储的元素有 \(key\) 和 \(value\)，对应的是 \(STL\) 中的 \(pair\) 类型。
• \(pair\) 类型可以单独定义。
• pair<key_t,value_t>变量名;
• 它可以理解为含有两个变量 \(first\) 和 \(second\) 的结构体。
• \(\color{#ff0000}{\text{初始化方法：}}\) pair<key_t,value_t>(key,value)

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
pair<int,int>p;
int main(){
    p=pair<int,int>(1,1);
    cout<<p.first<<" "<<p.second;
    return 0;
}

5.迭代器遍历

• 迭代器像指针一样，可以用 -> 符号取出元素。
• 迭代器是 \(pair\) 的指针，对应有两个元素。
• it->first 是 \(key\)，it->second 是 \(value\)。
• f.begin() 是 \(f\) 开头对应的迭代器，f.end() 是 \(f\) 结尾位置对应的迭代器（但结尾是没有元素的）。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
map<string,double>f;
map<string,double>::iterator it;
int main(){
    f["nihao"]=3.1415926;
    cout<<f["nihao"]<<endl;
    f["byebye"]=666.789;
    cout<<f["byebye"]<<endl;
    for(it=f.begin();it!=f.end();it++)
        cout<<(it->first)<<" "<<(it->second);
}

• 在 \(map\) 中，所有元素是 \(\color{#ff0000}{\text{按}key\text{从小到大排列}}\) 的。
• 我们用迭代器进行遍历时，遍历到的元素的 \(key\) 也是从小到大的。

6.查找map中的元素

• 使用下列方法查找 \(map\) 中是否有 \(key\) 对应的 \(value\)。
• .find(key);
• 返回值：如果存在，返回元素对应的迭代器，否则返回 .end()。
• 判断一个键是否存在的方法如下：

if(f.find("byebye") != f.end()){
    //存在
}
else{
    //不存在
}

• 在不确定 \(map\) 中存在 \(key\) 对应的 \(value\) 时，必须使用 \(find\) 先查找，否则如果直接使用下标索引，会导致运行时错误！（和数组下标越界类似）

set

• \(set\)，顾名思义，是一个集合，
• 在 C++ 中，\(set\) 是一个\(\color{#ff0000}{\text{有序集合}}\)，其内的元素是按\(\color{#ff0000}{\text{从小到大}}\)的顺序排好序的。

1.定义

• 在定义一个 \(set\) 时，要指明这个集合中的元素的数据类型。

• 定义格式为：set<数据类型>名字;

• 例如，如果我们维护一个整数的有序序列，名为 \(S\)：

  set<int> S;

• 集合必须是不

2.元素的插入

将一个数据插入到集合中，需要调用函数 .insert()

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
set<int>S;
int main(){
	S.insert(10);
	S.insert(6);
	S.insert(9);
}

3.set的遍历

• 与 \(map\) 类似，遍历 \(set\) 中的元素需要用到迭代器。
• 每个迭代器指向 \(set\) 中的一个元素，用 *可以取出对应的数据。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
set<int>S;
set<int>::iterator it;
int main(){
	S.insert(10);
	S.insert(6);
	S.insert(9);
    for(it=S.begin();it!=S.end();it++)
    	cout<<*it<<endl;
}

4.multiset

• 当我们需要统计\(\color{#ff0000}{\text{重复}}\)元素时，我们可以使用”另一个版本“：multiset
• 定义格式为：multiset<数据类型>名字;
• 例如，如果我们需要维护一个整数的有序可重复集合，名为MS：

​ multiset<int>MS;（在其他方面，例如函数和迭代器，multiset均与set用法一致）

5.查找set中的元素

• 使用下列方法查找 \(set\) 中是否有某个元素。
• .find(值)
• 返回值：如果存在，返回元素对应的迭代器，否则返回 .end()。
• 判断一个键是否存在：

if(s.find(1000) != s.end()){
    //存在
}
else{
 	//不存在   
}

• 在 \(set\) 中，由于元素不可重复，一旦找到，个数一定为 \(1\)。

6.查找multiset中的元素

• 因为 \(multiset\) 是可重集合，怎么才能确定等于 \(key\) 的元素有多少个呢
• 使用下面的方法统计等于 \(key\) 的元素的个数：

.count(key)

map和set小结

• \(map\) 是键值对，和数组一样，有键值对映射时使用。
• \(set\) 是不可重集合，可以自动去重。
• 如果想要有重复元素，可换用 \(multiset\)。
• \(map\) 和 \(set\) 都是保持有序的，都可以用迭代器遍历。