11.map 容器

11、map 容器

简介：

• map 中所有元素都是 pair
• pair 中第一个元素为 key（键值），起到索引作用，第二个元素为 value（实值）
• 所有元素都会根据元素的键值自动排序

本质：

• map/multimap 属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。

优点：

• 可以根据 key 值快速找到 value 值

map 和 multimap 区别：

• map 不允许容器中有重复 key 值元素

• multimap 允许容器中有重复 key 值元素

11.1 map 构造和赋值

功能描述：

• 对 map 容器进行构造和赋值操作

函数原型：

构造：

map<T1, T2>mp;	   // map 默认构造函数
map(const map &mp);// 拷贝构造函数

赋值：

map& operator=(const map &mp); // 重载等号操作符

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

void printMap(map<int, int>& m) {
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it) {
		cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
	}
	cout << endl;
}
void test01() {
	map<int, int > m;		// 默认构造函数
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));
	printMap(m);
	map<int, int>m2(m);
	printMap(m2);
	map<int, int>m3;
	m3 = m2;
	printMap(m3);

}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• map 中所有元素都是成对出现，插入数据时候要使用对组

11.2 map 大小和交换

功能描述：

• 统计 map 容器大小以及交换 map 容器

函数原型：

size();		// 返回容器元素的数目
empty();	// 判断容器是否为空
swap(st);	// 交换两个集合容器

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

void printMap(map<int, int>& m) {
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it) {
		cout << "key = " << it->first << "  value = " << it->second << endl;
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	map<int, int>m;
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));
	if (m.empty()) {
		cout << "m为空" << endl;
	}
	else {
		cout << "m不为空" << endl;
		cout << "m的大小不为空：" << m.size() << endl;
	}
}

void test02()
{
	map<int, int>m;
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 30));
	map<int, int>m2;
	m2.insert(pair<int, int>(4, 100));
	m2.insert(pair<int, int>(5, 200));
	m2.insert(pair<int, int>(6, 300));
	cout << "交换前" << endl;
	printMap(m);
	printMap(m2);
	cout << "交换后" << endl;
	m.swap(m2);
	printMap(m);
	printMap(m2);
}

int main() {
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• 统计大小 — size
• 判断是否为空 — empty
• 交换容器 — swap

11.3 map 插入和删除

功能描述：

• map 容器进行插入数据和删除数据

函数原型：

insert(elem);	// 在容器中插入元素。
clear();		// 清除所有元素
erase(pos);		// 删除 pos 迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
erase(beg, end);// 删除区间 [beg,end) 的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
erase(key);		// 删除容器中值为 key 的元素

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
void printMap(map<int, int>& m) {
	for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it) {
		cout << "key = " << it->first << " vlaue = " << it->second << endl;
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	// 插入
	map<int, int> m;
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(make_pair(2, 20));
	m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
	m[4] = 40;
	printMap(m);

	m.erase(m.begin());
	printMap(m);
	m.erase(3);
	printMap(m);
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• map 插入方式很多，记住其一即可

• 插入 — insert

• 删除 — erase

• 清空 — clear

11.4 map 查找和统计

功能描述：

• 对 map 容器进行查找数据以及统计数据

函数原型：

find(key); 		// 查找 key 是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回
set.end();
count(key);		// 统计 key 的元素个数

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

// 查找和统计
void test01() {
	map<int, int>m;
	m.insert(pair<int, int>(1, 10));
	m.insert(pair<int, int>(2, 20));
	m.insert(pair<int, int>(3, 40));
	// 查找
	map<int, int>::iterator pos = m.find(3);
	if (pos != m.end()) {
		cout << "找到了元素 key = " << (*pos).first << " value = " << (*pos).second << endl;
	}
	else {
		cout << "未找到元素" << endl;
	}

	// 统计
	int num = m.count(3);
	cout << "num = " << num << endl;
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• 查找 — find （返回的是迭代器）
• 统计 — count （对于 map，结果为0或者1）

11.5 map 容器排序

学习目标：

• map 容器默认排序规则为：按照 key 值进行从小到大排序，掌握如何改变排序规则

主要技术点：

• 利用仿函数，可以改变排序规则

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

class MyCompare {
public:
	bool operator()(int v1, int v2)const {
		return v1 > v2;
	}
};

void test01() {
	// 默认从小到大排序
	// 利用仿函数从大到小排序
	map<int, int, MyCompare> m;
	m.insert(make_pair(1, 10));
	m.insert(make_pair(2, 20));
	m.insert(make_pair(3, 30));
	m.insert(make_pair(4, 40));
	m.insert(make_pair(5, 50));

	for (map<int, int, MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it) {
		cout << "key:" << it->first << " value:" << it->second << endl;
	}
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• 利用仿函数可以指定 map 容器的排序规则
• 对于自定义数据类型，map 必须要指定排序规则,同 set 容器

11.6 案例 — 员工分组

案例描述：

• 公司今天招聘了10个员工（ ABCDEFGHIJ ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作
• 员工信息有: 姓名 工资组成；部门分为：策划、美术、研发
• 随机给10名员工分配部门和工资
• 通过 multimap 进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)
• 分部门显示员工信息

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

/*
- 公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作
- 员工信息有: 姓名 工资组成；部门分为：策划、美术、研发
- 随机给10名员工分配部门和工资
- 通过 multimap 进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)
- 分部门显示员工信息
*/

#define CEHUA 0
#define MEISHU 1
#define YANFA 2

class Worker {
public:
	string m_Name;
	int m_Salary;
};

void createWorker(vector<Worker>& v) {
	string nameSeed = "ABCDEFGHIJ";
	for (int i = 0; i < 10; ++i) {
		Worker worker;
		worker.m_Name = "员工";
		worker.m_Name += nameSeed[i];

		worker.m_Salary = rand() % 10000 + 10000;// 10000 ~ 19999

		// 将员工放入到容器中
		v.push_back(worker);
	}
}

//员工分组
void setGroup(vector<Worker>& v, multimap<int, Worker>& m) {
	for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
		// 产生随机部门编号
		int deptId = rand() % 3;//0 1 2
		// 将员工插入到分组中
		// key 部门编号，value 具体员工
		m.insert(make_pair(deptId, *it));
	}
}

void showWorkerByGroup(multimap<int, Worker>& m) {
	//0 A B C 1 D E 2 F G ...
	cout << "策划部门：" << endl;
	multimap<int, Worker>::iterator pos = m.find(CEHUA);
	int count = m.count(CEHUA);
	int index = 0;
	for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) {
		cout << "姓名：" << pos->second.m_Name << " 工资：" << pos->second.m_Salary << endl;
	}
	cout << "---------------------------------" << endl;
	cout << "研发部门：" << endl;
	pos = m.find(YANFA);
	count = m.count(YANFA);
	index = 0;
	for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) {
		cout << "姓名：" << pos->second.m_Name << " 工资：" << pos->second.m_Salary << endl;
	}
	cout << "---------------------------------" << endl;
	cout << "美术部门：" << endl;
	pos = m.find(MEISHU);
	count = m.count(MEISHU);
	index = 0;
	for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) {
		cout << "姓名：" << pos->second.m_Name << " 工资：" << pos->second.m_Salary << endl;
	}
	cout << "---------------------------------" << endl;
}

int main() {
	srand((unsigned)time(NULL));
	// 1、创建员工
	vector<Worker> vWorker;
	createWorker(vWorker);

	// 2、员工分组
	multimap<int, Worker>mWorker;
	setGroup(vWorker, mWorker);

	// 3、显示员工分组
	showWorkerByGroup(mWorker);

	// 测试
    for (vector<Worker>::iterator it = vWorker.begin(); it != vWorker.end(); it++) {
	    cout << "姓名： " << it->m_Name << " 工资： " << it->m_Salary << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• 当数据以键值对形式存在，可以考虑用 map 或 multimap