C++STL容器map与multimap

map与multimap基本性能

map和multimap属于关联式容器，它们将key/value pair当作元素进行管理，会根据key的排序准则自动为元素排序。和其他所有关联式容器一样，map/multimap通常以平衡二叉树完成。map/multimap的特点在于其元素是key/value pair类型，其次，map可作为关联式数组来运用。

受自动排序的影响，通过key值来查找元素会有很好的效率，但你不能直接改变元素的key，这会破坏正确次序。要想修改元素的key，你必须先移除拥有该key的元素，然后插入新的key/value的元素。

map与multimap使用须知

1.头文件

#include<map>

2.class template

namespace std
{
    template <typename Key, typename T,
              typename Compare = less<key>,
              typename Allocator = allocator<pair<const key, T>>>
            class map;
    template <typename Key, typename T,
              typename Compare = less<key>,
              typename Allocator = allocator<pair<const key, T>>>
            class multimap;
}

第一个template实参将成为元素的key类型，第二个template实参将成为元素的value类型。

值得注意的是，map和multimap的元素类型key和T必须满足一下条件：

1.key和T都必须是copyable或movable（可复制和搬移的）。

2.对指定的排序准则而言，key必须是comparable（可比较的）。

3.元素类型是一个pair<const key,T>。

4.第三个实参template可有可无，用来定义排序准则。排序准则必须定义为strict weak ordering。不传入排序准则的情况下，默认使用less<>准则。

默认情况下，multimap对于等价key的元素的排序保持其相对次序不变。

map与multimap操作函数

1.创建、复制和销毁

map c                 //default构造函数，建立一个空的map/multimap，不含任何元素
map c(op)             //建立一个空的map/multimap，以op为排序准则
map c(c2)             //copy构造函数，建立一份相同类型的map/multimap的拷贝
map c=c2              //copy构造函数，建立一份相同类型的map/multimap的拷贝
map c(beg,end)        //以区间[beg,end)元素为初值，建立一个map/multimap
map c(beg,end,op)     //以区间[beg,end)元素为初值，并以op为排序准则，建立一个map/multimap
c.~map()              //销毁所有元素，释放内存
map<key,val>          //一个map，以less<>为排序准则
map<key,val,op>       //一个map，以op为排序准则
multimap<key,val>     //一个multimap，以less<>为排序准则
multimap<key,val,op>  //一个multimap，以op为排序准则

2.非更易型操作

c.key_comp()   //返回key的比较准则
c.value_comp() //返回value的比较准则
c.empty()      //返回是否容器为空
c.size()       //返回目前元素个数
c.max_size()   //返回元素个数之最大可能

3.特殊查找动作

c.count(val)       //返回“key为val”的元素个数
c.find(val)        //返回”key为val”的第一个元素，找不到就返回end()
c.lower_bound(val) //返回“key为val”之元素的第一个可安插位置，也就是“key>=val”的第一个元素位置
c.upper_bound(val) //返回“key为val”之元素的最后一个可安插位置，也就是“key>val”的第一个元素位置
c.equal_range(val) //返回“key为val”之元素的第一个可安插位置和最后一个可安插位置，也就是“key==val”的元素区间，返回值为pair型

4.迭代器函数和元素访问

map/multimap不支持元素直接访问，唯一的例外map提供at（）以及subscrip（下标）操作符来直接访问元素。通常情况下，元素的访问时经由range-based-for循环或迭代器进行

c.begin();  //返回一个bidirectional iterator指向第一元素
c.end();    //返回一个bidirectional iterator指向最末元素的下一位置
c.rbegin(); //返回一个reverse iterator指向反向迭代的第一元素
c.rend();   //返回一个reverse iterator指向反向迭代的最末元素的下一位置

5.元素的安插和移除

c.insert(val)      //安插一个val拷贝，返回新元素位置，无论是否成功
c.insert(pos,val)  //安插一个val拷贝，返回新元素位置，pos是一个查找起点提示
c.insert(beg,end)  //将区间[beg,end)内所有元素拷贝安插
c.emplace(val)     //安插一个初值为val的元素，返回新元素的位置，无论是否成功
c.erase(val)       //移除与“val”相等的所有元素，返回被移除的元素个数
c.erase(pos)       //移除iterator位置pos上的元素，无返回值
c.erase(beg,end)   //移除区间[beg,end)内的所有元素，无返回值
c.clear()          //移除所有元素，将容器清空

因为将map视为关联数组的操作虽然在代码上显得方便简介，但因其需要先default构造函数将value初始化，会获得比常规map操作低的效能，所以在此不做细说