Map用法

來源：

http://www.51course.com/index.php?option=com_content&task=view&id=70&Itemid=31

1. map的構造函數
map共提供了6個構造函數，這塊涉及到內存分配器這些東西，略過不表，在下面我們將接觸
到一些map的構造方法，這裏要說下的就是，我們通常用如下方法構造一個map：
Map<int, string> mapStudent;

2. 數據的插入
在構造map容器後，我們就可以往裏面插入數據了。這裏講三種插入數據的方法

示例1：

#pragma warning (disable:4786)
#include <string>
#include <map>
#include <iostream>
using namespace std;

typedef map<int,string> mymap;

int main()
{
    mymap student;
    // 插入元素的三種方法：
    student.insert(pair<int,string>(2,"student-two"));
    student.insert(mymap::value_type(3,"student-three"));
         student[1] = "student-one";
    mymap::iterator iter;
    for(iter = student.begin(); iter != student.end(); iter++)
    {
        cout<<iter->first<<"  "<<iter->second<<endl;
    }
    return 0;
}

以上三種用法，雖然都可以實現數據的插入，但是它們是有區別的，當然了第一種和第二種
在效果上是完成一樣的，用insert函數插入數據，在數據的插入上涉及到集合的唯一性這個
概念，即當map中有這個關鍵字時，insert操作是插入數據不了的，但是用數組方式就不同
了，它可以覆蓋以前該關鍵字對應的值，用程序說明
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_one”));
mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_two”));
上面這兩條語句執行後，map中1這個關鍵字對應的值是“student_one”，第二條語句並沒
有生效，那麼這就涉及到我們怎麼知道insert語句是否插入成功的問題了，可以用pair來獲
得是否插入成功，程序如下
Pair<map<int, string>::iterator, bool> Insert_Pair;
Insert_Pair = mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_one”
));
我們通過pair的第二個變量來知道是否插入成功，它的第一個變量返回的是一個map的迭代
器，如果插入成功的話Insert_Pair.second應該是true的，否則爲false。
下面給出完成代碼，演示插入成功與否問題

#pragma warning (disable:4786)
#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
typedef map<int,string> mymap;
int main()
{
    map<int, string> mapStudent;
    pair< mymap::iterator, bool> Insert_Pair;
    Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int,string>(1, "student_one"));
    if(Insert_Pair.second == true)
    {
        cout<<"Insert Successfully"<<endl;
    }
    else
    {

        cout<<"Insert Failure"<<endl;
    }
    Insert_Pair = mapStudent.insert(pair<int, string>(1,"student_two"));
    if(Insert_Pair.second == true)
    {
        cout<<"Insert Successfully"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"Insert Failure"<<endl;
    }
    mymap::iterator  iter;
    for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
    {
        cout<<iter->first<<"  "<<iter->second<<endl;
    }
    return 0;
}

3. map的大小
在往map裏面插入了數據，我們怎麼知道當前已經插入了多少數據呢，可以用size函數，用
法如下：
Int nSize = mapStudent.size();

4. 數據的遍歷
這裏也提供三種方法，對map進行遍歷
第一種：應用前向迭代器，上面舉例程序中到處都是了，略過不表
第二種：應用反相迭代器，下面舉例說明，要體會效果，請自個動手運行程序

#pragma warning (disable:4786)

#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;


typedef map<int,string> mymap;
int main()
{
    mymap mapStudent;
    mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one "));
    mapStudent.insert(pair<int, string>(2,  "student_two "));
    mapStudent.insert(pair<int, string>(3,  "student_three "));
    mymap::reverse_iterator  iter;
    for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++)
    {
        cout<<iter->first<< "    "<<iter->second<<endl;
    }
    return 0;
}

第三種：用數組方式，程序說明如下

#pragma warning (disable:4786)

#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    map<int, string> mapStudent;
    mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one "));
    mapStudent.insert(pair<int, string>(2,  "student_two "));
    mapStudent.insert(pair<int, string>(3,  "student_three "));
    int nSize = mapStudent.size();
    for(int nIndex = 1; nIndex <= nSize; nIndex++)  // 注意 必須從 1 開始!!!!
    {
        cout<<mapStudent[nIndex]<<endl;
    }
    return 0;
}

5. 數據的查找（包括判定這個關鍵字是否在map中出現）
在這裏我們將體會，map在數據插入時保證有序的好處。
要判定一個數據（關鍵字）是否在map中出現的方法比較多，這裏標題雖然是數據的查找，
在這裏將穿插着大量的map基本用法。
這裏給出三種數據查找方法
第一種：用count函數來判定關鍵字是否出現，其缺點是無法定位數據出現位置,由於map的
特性，一對一的映射關係，就決定了count函數的返回值只有兩個，要麼是0，要麼是1，出
現的情況，當然是返回1了
第二種：用find函數來定位數據出現位置，它返回的一個迭代器，當數據出現時，它返回數
據所在位置的迭代器，如果map中沒有要查找的數據，它返回的迭代器等於end函數返回的迭
代器，程序說明

#pragma warning (disable:4786)

#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    map<int, string> mapStudent;
    mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one "));
    mapStudent.insert(pair<int, string>(2,  "student_two "));
    mapStudent.insert(pair<int, string>(3,  "student_three "));
    map<int, string>::iterator iter;
    iter = mapStudent.find(1);
    if(iter != mapStudent.end())
    {
        cout<<"Find, the value is: "<<iter->second<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"Do not Find"<<endl;
    }
    return 0;
}

第三種：這個方法用來判定數據是否出現，是顯得笨了點，但是，我打算在這裏講解
Lower_bound函數用法，這個函數用來返回要查找關鍵字的下界(是一個迭代器)
Upper_bound函數用法，這個函數用來返回要查找關鍵字的上界(是一個迭代器)
例如：map中已經插入了1，2，3，4的話，如果lower_bound(2)的話，返回的2，而
upper-bound（2）的話，返回的就是3
Equal_range函數返回一個pair，pair裏面第一個變量是Lower_bound返回的迭代器，pair裏
面第二個迭代器是Upper_bound返回的迭代器，如果這兩個迭代器相等的話，則說明map中不
出現這個關鍵字，程序說明

#pragma warning (disable:4786)

#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    map<int, string> mapStudent;
    mapStudent[1] =  "student_one" ;
    //    mapStudent[2] =  "student-two" ;
    mapStudent[3] =  "student_three";
    mapStudent[5] =  "student_five";
    map<int, string>::iterator  iter;
    iter = mapStudent.lower_bound(2);
     //返回的是下界3的迭代器
    cout<<iter->second<<endl;

    iter = mapStudent.lower_bound(3);
    //返回的是下界3的迭代器
    cout<<iter->second<<endl;

    iter = mapStudent.upper_bound(2);
    //返回的是上界3的迭代器
    cout<<iter->second<<endl;

    iter = mapStudent.upper_bound(3);
    //返回的是上界5的迭代器
    cout<<iter->second<<endl;

    pair<map<int, string>::iterator, map<int, string>::iterator> mapPair;
    //pair裏面第一個變量是Lower_bound返回的迭代器，pair裏面第二個迭代器是
    //Upper_bound返回的迭代器，如果這兩個迭代器相等的話，則說明map中不出
    //現這個關鍵字
    mapPair = mapStudent.equal_range(2);
    if(mapPair.first == mapPair.second)
    {
        cout<<"Do not Find"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"Find"<<endl;
    }
    mapPair = mapStudent.equal_range(3);
    if(mapPair.first == mapPair.second)
    {
        cout<<"Do not Find"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"Find"<<endl;
    }
    return 0;
}

6. 數據的清空與判空
清空map中的數據可以用clear()函數，判定map中是否有數據可以用empty()函數，它返回
true則說明是空map

#pragma warning (disable:4786)

#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    map<int, string> mapStudent;
    mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));
    mapStudent.insert(pair<int, string>(2, "student_two"));
    mapStudent.insert(pair<int, string>(3, "student_three"));


    //如果你要演示輸出效果，請選擇以下的一種，你看到的效果會比較好
    //如果要刪除1,用迭代器刪除
    map<int, string>::iterator iter;
    iter = mapStudent.find(1);
    mapStudent.erase(iter);

    for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
    {
        cout << iter->first<< " "<<iter->second<<endl;
    }

    cout<<endl;

    mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));
    //如果要刪除1，用關鍵字刪除
    int n = mapStudent.erase(1);//如果刪除了會返回1，否則返回0
    for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
    {
        cout << iter->first<< " "<<iter->second<<endl;
    }
    cout<<endl;

    mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));
    //用迭代器，成片的刪除
    //一下代碼把整個map清空
    mapStudent.erase(mapStudent.begin(), mapStudent.end());
    //成片刪除要注意的是，也是STL的特性，刪除區間是一個前閉後開的集合
    for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)
    {
        cout << iter->first<< " "<<iter->second<<endl;
    }
    cout<<"size: "<<mapStudent.size()<<endl;

    return 0;
}

8. 其他一些函數用法
這裏有swap,key_comp,value_comp,get_allocator等函數，感覺到這些函數在編程用的不是
很多，略過不表，有興趣的話可以自個研究

9. 排序
這裏要講的是一點比較高深的用法了,排序問題，STL中默認是採用小於號來排序的，以上代
碼在排序上是不存在任何問題的，因爲上面的關鍵字是int型，它本身支持小於號運算，在
一些特殊情況，比如關鍵字是一個結構體，涉及到排序就會出現問題，因爲它沒有小於號操
作，insert等函數在編譯的時候過不去，下面給出兩個方法解決這個問題
第一種：小於號重載，程序舉例

#pragma warning (disable:4786)

#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

typedef struct tagStudentInfo
{
    int      nID;
    string   strName;
    bool operator < (tagStudentInfo const& _A) const
    {
        //這個函數指定排序策略，按nID排序，如果nID相等的話，按strName排序
        if(nID < _A.nID)  return true;
        if(nID == _A.nID) return strName.compare(_A.strName) < 0;
        return false;
    }
}StudentInfo, *PStudentInfo;  //學生信息

int main()
{
    //用學生信息映射分數
    map<StudentInfo, int>mapStudent;
    StudentInfo studentInfo;
    studentInfo.nID = 1;
    studentInfo.strName = "student_one";
    mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 90));
    studentInfo.nID = 2;
    studentInfo.strName = "student_two";
    mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 80));

    map<StudentInfo,int>::iterator iter;
    for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter ++)
    {
        cout<<iter->first.nID<<"  "<<iter->first.strName<<"
"<<iter->second<<endl;
    }
    return 0;
}

10. 另外
由於STL是一個統一的整體，map的很多用法都和STL中其它的東西結合在一起，比如在排序
上，這裏默認用的是小於號，即less<>，如果要從大到小排序呢，這裏涉及到的東西很多，
在此無法一一加以說明。
還要說明的是，map中由於它內部有序，由紅黑樹保證，因此很多函數執行的時間複雜度都
是log2N的，如果用map函數可以實現的功能，而STL Algorithm也可以完成該功能，建議用
map自帶函數，效率高一些。
下面說下，map在空間上的特性，否則，估計你用起來會有時候表現的比較鬱悶，由於map的
每個數據對應紅黑樹上的一個節點，這個節點在不保存你的數據時，是佔用16個字節的，一
個父節點指針，左右孩子指針，還有一個枚舉值（標示紅黑的，相當於平衡二叉樹中的平衡
因子），我想大家應該知道，這些地方很費內存了吧，不說了……