C++ map和pair区别

时间: 2023-11-20 22:19:40 浏览: 220

c++中的map容器精讲和详解

### C++中的map容器精讲和详解 #### 内容提要在C++的标准模板库（STL）中提供了多种容器，它们是用于存储对象的高效工具。本文主要聚焦于STL中的关联容器——`map`容器。我们将详细介绍`map`容器的基本概念、重要成员函数以及使用方法。这些函数包括但不限于：`begin`、`clear`、`count`、`empty`、`end`等共27种函数。`map`容器采用模板设计，可以应用于各种不同的数据类型。 #### 关键词 - begin - clear - count - empty - end - find #### 引言 `map`是一个容器，它用于存储数据并支持从数据集合中高效地检索数据。每个元素都由两部分组成：关键字和数据值。关键字是唯一的，用于自动排序元素；而数据值与关键字无关，可以直接更改。 #### 正文 ##### 1. `map`容器 **`map`容器简介** `map`是一种关联容器，它的大小可以动态调整，并且能够通过关键字快速访问元素。每个元素都由一个关键字和一个数据值组成。关键字必须是唯一的，并且容器会根据关键字进行排序。数据值则可以根据需要自由更改。 **需加载的头文件** ```cpp #include <map> using namespace std; ``` **模板原型** ```cpp template< class Key, // 存储在map容器中的关键字的数据类型 class Type, // 存储在map容器中的数据值的数据类型 class Traits = less<Key>, // 提供比较两个元素的关键字的函数，默认为less<Key> class Allocator = allocator<pair<const Key, Type>> // 存储管理设备，默认为allocator<pair<const Key, Type>> > class map { // ... }; ``` **特点** 1. **关联容器**：根据关键字进行排序和索引。 2. **双向定位器**：支持读取和修改操作。 3. **自动排序**：基于关键字和比较函数。 4. **唯一性**：关键字必须唯一。 5. **模板设计**：适用于广泛的类型。 **成员变量** - `Allocator_type`：对象分配器。 - `Const_iterator`：提供一个双向定位器，用于读取`map`中的常量元素。 - `Const_pointer`：指向`map`中常量元素的指针。 - `Const_reference`：指向`map`中常量元素的引用。 - `Const_reverse_iterator`：提供一个双向定位器，用于反向遍历`map`中的常量元素。 - `Difference_type`：定位器之间的距离。 - `Iterator`：提供一个双向定位器，用于读取或修改`map`中的元素。 - `key_compare`：关键字比较函数。 - `key_type`：关键字的数据类型。 - `mapped_type`：数据值的数据类型。 - `pointer`：指向`map`中元素的指针。 - `reference`：指向`map`中元素的引用。 - `reverse_iterator`：提供一个双向定位器，用于反向遍历`map`中的元素。 - `size_type`：`map`容器中元素的数量。 - `value_type`：`map`容器中元素的类型。 **成员函数** - **1.1 `map::begin`** - **功能**：返回指向容器中第一个元素的迭代器。 - **语法**： ```cpp const_iterator begin() const; // 返回常量迭代器 iterator begin(); // 返回非常量迭代器 ``` - **返回值**：指向容器中第一个元素的迭代器。 - **示例**： ```cpp #include <iostream> #include <map> int main() { std::map<int, std::string> ctr; ctr[1] = "one"; ctr[2] = "two"; auto it = ctr.begin(); std::cout << "First element: " << it->first << " -> " << it->second << std::endl; return 0; } ``` - **1.2 `map::clear`** - **功能**：清除容器中所有元素。 - **语法**： ```cpp void clear(); ``` - **示例**： ```cpp std::map<int, std::string> ctr; ctr[1] = "one"; ctr[2] = "two"; std::cout << "Before clearing, size: " << ctr.size() << std::endl; ctr.clear(); std::cout << "After clearing, size: " << ctr.size() << std::endl; ``` - **1.3 `map::count`** - **功能**：统计具有特定关键字的元素数量。 - **语法**： ```cpp size_type count(const key_type& k); ``` - **返回值**：如果存在该关键字，则返回1；否则返回0。 - **示例**： ```cpp std::map<int, std::string> ctr; ctr[1] = "one"; ctr[2] = "two"; std::cout << "Count for key '1': " << ctr.count(1) << std::endl; std::cout << "Count for key '3': " << ctr.count(3) << std::endl; ``` - **1.4 `map::empty`** - **功能**：检查容器是否为空。 - **语法**： ```cpp bool empty() const; ``` - **返回值**：如果容器为空，则返回`true`；否则返回`false`。 - **示例**： ```cpp std::map<int, std::string> ctr; std::cout << "Initially, is empty? " << ctr.empty() << std::endl; ctr[1] = "one"; std::cout << "After adding one element, is empty? " << ctr.empty() << std::endl; ``` - **1.5 `map::end`** - **功能**：返回指向容器末尾之后的位置的迭代器。 - **语法**： ```cpp const_iterator end() const; // 返回常量迭代器 iterator end(); // 返回非常量迭代器 ``` - **返回值**：指向容器末尾之后的位置的迭代器。 - **示例**： ```cpp std::map<int, std::string> ctr; ctr[1] = "one"; ctr[2] = "two"; auto it = ctr.end(); --it; // 移动到最后一个元素 std::cout << "Last element: " << it->first << " -> " << it->second << std::endl; ``` 以上介绍了`map`容器的一些基本特性和常用的成员函数。`map`容器在实际开发中非常有用，特别是在需要根据关键字进行快速查找和更新数据的情况下。掌握这些基础知识将有助于开发者更好地利用`map`容器解决实际问题。

C++中的`map`和`pair`都是STL（标准模板库）中的容器，但它们的作用和使用方法不同。 `map`是一种关联式容器，通过键值对存储和访问元素，支持快速查找、插入和删除。其实现基于平衡二叉树，因此其元素排列是有序的。`map`常用于需要按照键进行快速查找的场景，例如字典、数据库等。`map`的一个典型用法是将字符串映射为整数，然后进行快速查找。 `pair`是一种用于存储两个值的容器，其中第一个值可以用`first`访问，第二个值可以用`second`访问。`pair`通常用于将两个值联系在一起，例如将一个字符串和一个整数关联起来表示一个人名和他的年龄。`pair`也可以作为`map`的元素进行存储。综上所述，`map`和`pair`都是STL中的容器，但它们的作用和使用方法不同。`map`用于存储和访问键值对，支持快速查找、插入和删除；`pair`用于存储两个值，通常用于将两个值联系在一起。

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