C++ 提高编程 map容器-二叉树

### 3.9 map/ multimap容器

#### 3.9.1 map基本概念

**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




#### 3.9.2  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 <map>

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
    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); //拷贝构造
    printMap(m2);

    map<int, int>m3;
    m3 = m2; //赋值
    printMap(m3);
}

int main() {

    test01();

    system("pause");

    return 0;
}

#### 3.9.3 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();`          //返回容器中元素的数目
- `empty();`        //判断容器是否为空
- `swap(st);`      //交换两个集合容器

#include <map>

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的大小为： " << m.size() << endl;
    }
}


//交换
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;
}

#### 3.9.4 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 <map>

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()
{
    //插入
    map<int, int> m;
    //第一种插入方式
    m.insert(pair<int, int>(1, 10));
    //第二种插入方式
    m.insert(make_pair(2, 20));
    //第三种插入方式
    m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
    //第四种插入方式
    m[4] = 40; 
    printMap(m);

    //删除
    m.erase(m.begin());
    printMap(m);

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

    //清空
    m.erase(m.begin(),m.end());
    m.clear();
    printMap(m);
}

int main() {

    test01();

    system("pause");

    return 0;
}

#### 3.9.5 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 <map>

//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, 30));

    //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;
}

#### 3.9.6 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 <map>

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

void test01() 
{
    //默认从小到大排序
    //利用仿函数实现从大到小排序
    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;
}