C++中的map使用方法詳解

更新時間：2023年05月05日 10:05:46 作者：碼出世界的淡水魚

C++中的map是一種關聯(lián)容器，用于存儲鍵值對。它提供了一種非常高效的方法來快速查找特定的值，并且允許我們根據(jù)鍵來排序和遍歷數(shù)據(jù)。在本文中，我們將深入了解C++中的map以及如何使用它來提高程序的效率，感興趣的朋友可以參考下

C++中的map

map的介紹

map是一種使用鍵值對的數(shù)據(jù)結構，它允許我們使用鍵來查找值。map中的鍵必須是唯一且有序的，而值可以重復并且沒有特定的順序。

map中的數(shù)據(jù)以樹結構進行組織，其中每個節(jié)點都由一個鍵和一個值組成。根據(jù)鍵的大小，節(jié)點被插入到正確的位置以保持樹的有序性。這使得在map中查找值非常高效，因為我們可以使用二分查找來快速定位值。

創(chuàng)建和初始化map

我們可以使用C++標準庫中的map頭文件來創(chuàng)建和初始化一個map。以下示例展示了如何創(chuàng)建一個map并將幾個鍵值對添加到其中：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main()
{
    // 創(chuàng)建一個空的map
    map<int, string> myMap;

    // 向map中添加鍵值對
    myMap.insert(pair<int, string>(1, "apple"));
    myMap.insert(pair<int, string>(2, "banana"));
    myMap.insert(pair<int, string>(3, "cherry"));

    // 輸出map中的元素
    for (auto it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ++it) {
        cout << it->first << " : " << it->second << endl;
    }
    
    return 0;
}

輸出：

1 : apple
2 : banana
3 : cherry

在上面的示例中，我們首先創(chuàng)建了一個空的map，然后使用insert()函數(shù)將一些鍵值對添加到其中。最后，我們使用迭代器遍歷該map并輸出每個鍵值對。

我們還可以使用初始化列表來初始化map。以下示例展示了如何使用初始化列表來創(chuàng)建并初始化一個map：

map<string, int> myMap {
    {"apple", 1},
    {"banana", 2},
    {"cherry", 3}
};

map中的查找操作

向map中添加元素后，我們可以使用其鍵來查找相應的值。使用find()方法可以在map中查找給定鍵的值。如果鍵存在，則find()方法返回指向該元素的迭代器。否則，它將返回指向map結尾的迭代器。

以下示例展示了如何在map中查找值：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main()
{
    map<string, int> myMap {
        {"apple", 1},
        {"banana", 2},
        {"cherry", 3}
    };

    // 在map中查找元素
    auto it = myMap.find("apple");
    if (it != myMap.end()) {
        cout << "apple is found" << endl;
    } else {
        cout << "apple is not found" << endl;
    }

    it = myMap.find("pear");
    if (it != myMap.end()) {
        cout << "pear is found" << endl;
    } else {
        cout << "pear is not found" << endl;
    }
    
    return 0;
}

輸出：

apple is found
pear is not found

在上面的示例中，我們首先創(chuàng)建了一個map并向其中添加了一些鍵值對。然后，我們使用find()方法在map中查找給定的鍵，如果找到則輸出相應的消息。

map的刪除操作

我們可以使用erase()方法從map中刪除元素。erase()函數(shù)需要一個迭代器作為參數(shù)，可以使用find()方法查找迭代器，然后使用erase()方法來刪除元素。以下示例展示了如何從map中刪除特定鍵值對：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main()
{
    map<string, int> myMap {
        {"apple", 1},
        {"banana", 2},
        {"cherry", 3}
    };

    // 刪除map中的某個元素
    auto it = myMap.find("apple");
    if (it != myMap.end()) {
        myMap.erase(it);
    }

    // 輸出map中的元素
    for (auto it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ++it) {
        cout << it->first << " : " << it->second << endl;
    }
    
    return 0;
}

輸出：

banana : 2
cherry : 3

在上面的示例中，我們首先創(chuàng)建了一個map并向其中添加了一些鍵值對。然后，我們使用find()方法查找要刪除的元素

接下來我們來看看如何在map中遍歷元素、如何使用自定義比較器排序map，以及如何使用lower_bound()和upper_bound()方法進行范圍查找。

map的遍歷操作

我們可以使用迭代器來遍歷map中的元素。以下示例展示了如何使用迭代器遍歷map：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main()
{
    map<string, int> myMap {
        {"apple", 1},
        {"banana", 2},
        {"cherry", 3}
    };

    // 輸出map中的元素
    for (auto it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ++it) {
        cout << it->first << " : " << it->second << endl;
    }
    
    return 0;
}

輸出:

apple : 1
banana : 2
cherry : 3

在上面的示例中，我們使用迭代器遍歷map中的所有元素，并輸出每個鍵值對。

在map中使用自定義比較器排序

默認情況下，map按鍵的升序進行排序。如果我們要按照其他方式進行排序，我們可以使用一個自定義比較器來指定排序的規(guī)則。以下示例展示了如何使用自定義比較器按值進行排序：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

bool myComp(const pair<string, int>& a, const pair<string, int>& b) {
    return a.second > b.second;
}

int main()
{
    map<string, int> myMap {
        {"apple", 1},
        {"banana", 2},
        {"cherry", 3}
    };

    // 按值排序
    vector<pair<string, int>> vec(myMap.begin(), myMap.end());
    sort(vec.begin(), vec.end(), myComp);

    // 輸出排序后的結果
    for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
        cout << it->first << " : " << it->second << endl;
    }
    
    return 0;
}

輸出:

cherry : 3
banana : 2
apple : 1

在上面的示例中，我們定義了一個自定義比較器函數(shù)myComp來按值對map進行排序。然后，我們將map中的鍵值對存儲在一個vector中，并使用自定義比較器來進行排序。最后，我們遍歷已排序的vector并輸出相應的鍵值對。

使用lower_bound()和upper_bound()進行范圍查找

我們可以使用lower_bound()和upper_bound()方法來查找map中一定范圍內(nèi)的鍵值對。lower_bound()函數(shù)返回指向第一個大于等于給定鍵的元素的迭代器，而upper_bound()函數(shù)返回指向第一個大于給定鍵的元素的迭代器。

以下示例展示了如何使用lower_bound()和upper_bound()方法查找map中給定范圍的鍵值對：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main()
{
    map<string, int> myMap {
        {"apple", 1},
        {"banana", 2},
        {"cherry", 3},
        {"date", 4},
        {"elderberry", 5}
    };

    // 查找范圍內(nèi)的元素
    auto itlow = myMap.lower_bound("b");
    auto itup = myMap.upper_bound("d");

    // 輸出找到的元素
    for (auto it = itlow; it != itup; ++it) {
        cout << it->first << " : " << it->second << endl;
    }
    
    return 0;
}

輸出:

banana : 2
cherry : 3

在上面的示例中，我們首先創(chuàng)建了一個map并向其中添加一些鍵值對。然后，我們使用lower_bound()和upper_bound()方法查找鍵值在范圍內(nèi)的元素。最后，我們遍歷找到的元素并輸出它們的鍵值對。

總結：

在本文中，我們了解了C++中的map。map是一種關聯(lián)容器，可以快速查找給定鍵的值。我們還展示了如何創(chuàng)建和初始化map、如何在map中查找、刪除元素、遍歷map以及如何使用自定義比較器和范圍查找方法。map是C++中非常有用和高效的數(shù)據(jù)結構，值得程序員們的深入學習和掌握。

到此這篇關于C++中的map使用方法詳解的文章就介紹到這了,更多相關C++ map內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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