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C++ map,STL map详解

map 是关联容器的一种,map 的每个元素都分为关键字和值两部分,容器中的元素是按关键字排序的,并且不允许有多个元素的关键字相同。

注意,不能直接修改 map 容器中的关键字。因为 map 中的元素是按照关键字排序的,当关键字被修改后,容器并不会自动重新调整顺序,于是容器的有序性就会被破坏,再在其上进行查找等操作就会得到错误的结果。

要使用 map,必须包含头文件 <map>。map 的定义如下:

template < class Key, class T, class Pred = less<Key>, class A = allocator<T> >
class map{
    ...
    typedef pair< const Key, T > value_type;
    ...
};

map 和 multimap 十分类似,区别在于 map 容器中元素的关键字不能重复。multimap 有的成员函数,map 都有。此外,map 还有成员函数 operator[]:

T & operator[] (Key k);

该成员函数返回 first 值为 k 的元素的 second 部分的引用。如果容器中没有元素的 first 值等于 k,则自动添加一个 first 值为 k 的元素。如果该元素的 second 成员变量是一个对象,则用无参构造函数对其初始化。

下面的程序演示了 map 的用法。
#include <iostream>
#include <map>  //使用map需要包含此头文件
using namespace std;
template <class T1,class T2>
ostream & operator <<(ostream & o,const pair<T1,T2> & p)
{ //将pair对象输出为 (first,second)形式
    o << "(" << p.first  << "," << p.second << ")";
    return o;
}
template<class T>
void Print(T first,T last)
{//打印区间[first,last)
    for( ; first != last; ++ first)
        cout <<  * first << " ";
    cout << endl;
}
typedef map<int,double,greater<int> > MYMAP; //此容器关键字是整型,元素按关键字从大到小排序
int main()
{
    MYMAP mp;
    mp.insert(MYMAP::value_type(15,2.7));
    pair<MYMAP::iterator,bool> p = mp.insert(make_pair(15,99.3));
    if(!p.second)
        cout << * (p.first) << " already exists" << endl; //会输出
    cout << "1) " << mp.count(15) << endl; //输出 1) 1
    mp.insert(make_pair(20,9.3));
    cout << "2) " << mp[40] << endl;//如果没有关键字为40的元素,则插入一个
    cout << "3) ";Print(mp.begin(),mp.end());//输出:3) (40,0)(20,9.3)(15,2.7)
    mp[15] = 6.28; //把关键字为15的元素值改成6.28
    mp[17] = 3.14; //插入关键字为17的元素,并将其值设为3.14
    cout << "4) ";Print(mp.begin(),mp.end());
    return 0;
}
程序的输出结果如下:
(15,2.7) already exists
1) 1
2) 0
3) (40,0) (20,9.3) (15,2.7)
4) (40,0) (20,9.3) (17,3.14) (15,6.28)

第 17 行的greater <int> >最右边的两个>之间要有空格,否则 Dev C++ 会将它们当作右移运算符,导致编译出错。在 Visual Studio 2010 中无此问题。

第 22 行用 STL 中的函数模板 make_pair 生成一个 pair 模板类对象插入 mp 中。

第 23 行,如果插入成功,p.second 的值会是 true。显然这里不能成功,因为 map 不允许关键字重复。因为关键字重复而插入失败时,p.first 就指向容器中关键字相同的那个元素。

第 27 行要访问关键字为 40 的元素。在没有这个元素的情况下,一个关键字为 40、值为 0 的元素被自动插入容器。mp[40] 等价于mp.operator[](40);,其返回值是关键字为 40 的那个元素(不论是原有的还是新插入的)的 second 成员变量的引用。第 29 行和第 30 行的道理与此类似。