一.map映射

1.簡介

在C++的STL（Standard Template Library）中，map是一個非常有用的關(guān)聯(lián)容器。它提供了一種鍵-值對的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中的元素按照鍵的順序進行排序，并且每個鍵是唯一的。本文將詳細介紹C++ STL中map的使用方法和一些常見操作。

2.包含頭文件及其初始化

（1）頭文件

#include <map>

（2）初始化方法
可以使用以下方式聲明和初始化一個map對象：

map<KeyType, ValueType> myMap; // 聲明一個空的map
map<string,string> mp;
map<string,int> mp;
map<int,node> mp;//node是結(jié)構(gòu)體類型

也可以使用已有的鍵值對初始化map對象

std::map<KeyType, ValueType> myMap = {
    {key1, value1},
    {key2, value2},
    {key3, value3}
};

3.基本操作

接下來將給出相對應(yīng)代碼來幫助理解
（1）使用insert()函數(shù)添加單個鍵值對：

myMap.insert(std::make_pair(key, value));

（2）使用下標(biāo)運算符[ ]添加或更新鍵值對：

myMap[key] = value;

（3）使用erase()函數(shù)刪除指定鍵的元素：

myMap.erase(key);

（4）使用find()函數(shù)查找指定鍵的元素，返回指向該元素的迭代器：

auto it = myMap.find(key);
if (it != myMap.end()) {
    // 找到了該鍵對應(yīng)的元素
    ValueType value = it->second;
}

（5）使用lower_bound()函數(shù)查找大于等于指定鍵的第一個元素的迭代器：

auto it = myMap.lower_bound(key);
if (it != myMap.end()) {
    // 找到了大于等于指定鍵的第一個元素
    KeyType foundKey = it->first;
    ValueType foundValue = it->second;
}

（6）使用upper_bound()函數(shù)查找大于指定鍵的第一個元素的迭代器：

auto it = myMap.upper_bound(key);
if (it != myMap.end()) {
    // 找到了大于指定鍵的第一個元素
    KeyType foundKey = it->first;
    ValueType foundValue = it->second;
}

4.用迭代器正反遍歷

（正向遍歷）

map<int,int> mp;
mp[1] = 2;
mp[2] = 3;
mp[3] = 4;
auto it = mp.begin();
while(it != mp.end())
{
	cout << it->first << " " << it->second << "\n";
	it ++;
}

（反向遍歷）

map<int,int> mp;
mp[1] = 2;
mp[2] = 3;
mp[3] = 4;
auto it = mp.rbegin();
while(it != mp.rend())
{
	cout << it->first << " " << it->second << "\n";
	it ++;
}

5.添加元素的四種方式

//先聲明
map<string,string> mp;
mp["學(xué)習(xí)"] = "看書";//第一種
mp["玩耍"] = "打游戲";
mp.insert(make_pair("vegetable","蔬菜"));//第二種
mp.insert(pair<string,string>("fruit","水果"));//第三種
mp.insert({"hahaha","wawawa"});//第四種

6.元素的訪問

（1）迭代器訪問

int main() {
    std::map<int, std::string> myMap = {
        {1, "Alice"},
        {2, "Bob"},
        {3, "Charlie"}
    };
    // 使用迭代器進行遍歷和訪問
    for (auto it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ++it) {
        int key = it->first;            // 訪問鍵
        string value = it->second;     // 訪問值
        cout << key << ": " << value << std::endl;
    }
    return 0;
}

（2）智能指針訪問

for(auto i : mp)
cout << i.first << " " << i.second << endl;//鍵，值

（3）單個訪問

map<char,int>::iterator it = mp.find('a');
cout << it -> first << " " <<  it->second << "\n";

（4）c++17特性才具有

for(auto [x, y] : mp)
	cout << x << " " << y << "\n";
//x,y對應(yīng)鍵和值

7.對比unordered_map，multimap

1.map：map是一個有序的關(guān)聯(lián)容器，其中的元素按照鍵的順序進行排序。每個鍵是唯一的，不允許重復(fù)。map使用紅黑樹實現(xiàn)，插入和查找操作的時間復(fù)雜度為O(log n)。

2.unordered_map：unordered_map是一個無序的關(guān)聯(lián)容器，其中的元素沒有特定的順序。每個鍵是唯一的，不允許重復(fù)。unordered_map使用哈希表實現(xiàn)，插入和查找操作的平均時間復(fù)雜度為O(1)，最壞情況下為O(n)。（也是用哈希表實現(xiàn)）

3.multimap：multimap是一個有序的關(guān)聯(lián)容器，其中的元素按照鍵的順序進行排序。允許鍵重復(fù)，即可以有相同的鍵。multimap使用紅黑樹實現(xiàn)，插入和查找操作的時間復(fù)雜度為O(log n)。

4.unordered_multimap：unordered_multimap是一個無序的關(guān)聯(lián)容器，其中的元素沒有特定的順序。允許鍵重復(fù)，即可以有相同的鍵。unordered_multimap使用哈希表實現(xiàn)，插入和查找操作的平均時間復(fù)雜度為O(1)，最壞情況下為O(n)。
對比優(yōu)劣：

（1）map和unordered_map都提供了快速的查找操作，但是在插入和刪除操作上，unordered_map通常比map更快。

（2）unordered_map的元素沒有特定的順序，適用于不需要保持順序的場景。而map的元素是有序的，適用于需要按照鍵的順序進行訪問的場景。

（3）multimap和unordered_multimap允許鍵重復(fù)，適用于需要存儲相同鍵的場景。multimap保持元素的有序性，而unordered_multimap沒有特定的順序。

（4）在空間占用上，哈希表實現(xiàn)的容器(unordered_map和unordered_multimap)通常需要更多的內(nèi)存，而紅黑樹實現(xiàn)的容器(map和multimap)通常需要較少的內(nèi)存。

選擇使用哪種容器取決于具體的需求。如果需要有序訪問或者需要保持元素的有序性，可以選擇map或multimap。如果對元素的順序沒有特定要求，但需要快速的插入和查找操作，可以選擇unordered_map或unordered_multimap。

二.set集合

1.簡介

在C++的STL（Standard Template Library）中，set是一個非常有用的關(guān)聯(lián)容器。它提供了一種有序集合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中的元素按照鍵的順序進行排序，并且每個鍵是唯一的。本文將詳細介紹C++ STL中set的使用方法和一些常見操作。

2.包含頭文件及其初始化

（1）頭文件

#include <set>

（2）初始化

std::set<KeyType> mySet; // 聲明一個空的set
std::set<KeyType> mySet = {element1, element2, element3};//也可以使用已有的元素初始化set對象：

3.基本操作

接下來將給出相對應(yīng)代碼來幫助理解

1.插入元素
mySet.insert(element);
mySet.insert(beginIterator, endIterator);

2.刪除元素
mySet.erase(value);
mySet.erase(beginIterator, endIterator);//注意左閉右開

3.查找元素
auto it = mySet.find(value);
if (it != mySet.end()) {
    // 找到了該值對應(yīng)的元素
}

auto it = mySet.lower_bound(value);
if (it != mySet.end()) {
    // 找到了大于等于指定值的第一個元素
}

auto it = mySet.upper_bound(value);
if (it != mySet.end()) {
    // 找到了大于指定值的第一個元素
}

4.元素的訪問

（1）迭代器訪問

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

（2）智能指針

for(auto i : s)
	cout<<i<<endl;

（3）訪問最后一個元素

//第一種
cout<<*s.rbegin()<<endl;

 //第二種
set<int>::iterator iter = s.end();
iter--;
cout<<(*iter)<<endl; //打印2;

//第三種
cout<<*(--s.end())<<endl;

5.set，multiset，unordered_set，unordered_multiset 比較

1.set：有序的關(guān)聯(lián)容器，每個元素都是唯一的。使用紅黑樹實現(xiàn)，插入和查找的時間復(fù)雜度為O(log n)。元素按照鍵的順序進行排序。

2.multiset：有序的關(guān)聯(lián)容器，允許元素重復(fù)。使用紅黑樹實現(xiàn)，插入和查找的時間復(fù)雜度為O(log n)。元素按照鍵的順序進行排序。

3.unordered_set：無序的關(guān)聯(lián)容器，每個元素都是唯一的。使用哈希表實現(xiàn)，插入和查找的平均時間復(fù)雜度為O(1)，最壞情況下為O(n)。元素沒有特定的順序。

4.unordered_multiset：無序的關(guān)聯(lián)容器，允許元素重復(fù)。使用哈希表實現(xiàn)，插入和查找的平均時間復(fù)雜度為O(1)，最壞情況下為O(n)。元素沒有特定的順序。

總結(jié)：
set和multiset是有序的，元素按照鍵的順序進行排序，multiset允許元素重復(fù)。
unordered_set和unordered_multiset是無序的，元素沒有特定的順序，unordered_multiset允許元素重復(fù)。
set和unordered_set的查找和插入操作的時間復(fù)雜度較低，適用于需要快速查找和插入的場景。
multiset和unordered_multiset允許元素重復(fù)，適用于需要存儲相同鍵的場景。
unordered_set和unordered_multiset在插入和查找操作上通常比set和multiset更快，但它們沒有保持元素的有序性。

三.pair二元組

1.簡介

在C++的STL（Standard Template Library）中，pair是一個非常有用的模板類。它提供了一種簡單的方式來存儲一對值，即鍵值對。pair可以用于各種場景，例如在容器中存儲關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，返回多個值等。本文將詳細介紹C++ STL中pair的使用方法和一些常見操作。

2.包含頭文件及其初始化

（1）頭文件

#include <utility>

（2）初始化

pair<Type1, Type2> myPair; // 聲明一個空的pair
pair<Type1, Type2> myPair(value1, value2); // 使用給定的值初始化pair
myPair = std::make_pair(value1, value2); // 使用make_pair函數(shù)創(chuàng)建pair并賦值

3.訪問與修改

//定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組
pair<int,int>p[20];
for(int i = 0; i < 20; i++)
{
	//和結(jié)構(gòu)體類似，first代表第一個元素，second代表第二個元素
	cout << p[i].first << " " << p[i].second;
}

pair可以作為容器（例如vector、list、map等）的元素使用。這樣可以方便地存儲和訪問關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。
下面是一個使用pair作為容器元素的示例代碼：

int main() {
    vector<pair<int, string>> myVector;
    // 添加pair元素
    myVector.push_back(make_pair(1, "Alice"));
    myVector.push_back(make_pair(2, "Bob"));
    myVector.push_back(make_pair(3, "Charlie"));
    // 遍歷輸出pair元素
    for (const auto& pair : myVector) {
        cout << "Key: " << pair.first << ", Value: " << pair.second << std::endl;
    }
    return 0;
}

在上述示例代碼中，我們創(chuàng)建了一個vector容器myVector，其中的元素是pair類型，包含一個整數(shù)和一個字符串。
然后，我們使用push_back()函數(shù)向容器中添加了一些pair元素。
最后，我們使用范圍遍歷來輸出容器中的pair元素。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-661758.html

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