09--STL关联容器（map/multimap）

一：map/multimap的简介

map是标准的关联式容器，一个map是一个键值对序列，即(key,value)对。它提供基于key的快速检索能力。

map中key值是唯一的。集合中的元素按一定的顺序排列。元素插入过程是按排序规则插入，所以不能指定插入位置。

map的具体实现采用红黑树变体的平衡二叉树的数据结构。在插入操作和删除操作上比vector快（同set）

map可以直接存取key所对应的value，支持[]操作符，如map[key]=value。

multimap与map的区别:《重点》

map支持唯一键值，每个键只能出现一次；
而multimap中相同键可以出现多次。
multimap不支持[]操作符。

二：map/multimap对象的默认构造

map/multimap采用模板类实现，对象的默认构造形式：

map<T1,T2> mapTT;

multimap<T1,T2>  multimapTT; 

//其中T1,T2还可以用各种指针类型或自定义类型

map<int, char> mapA;

map<string,float> mapB;

三：map对象的拷贝构造与赋值

map(const map &mp);                   //拷贝构造函数

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

map.swap(mp);                                    //交换两个集合容器

四：map排序方式

map<T1,T2,less<T1>>  mapA;  //该容器是按键的升序方式排列元素。未指定函数对象，默认采用less<T1>函数对象。

map<T1,T2,greater<T1>> mapB;   //该容器是按键的降序方式排列元素。

less<T1>与greater<T1>可以替换成其它的函数对象functor。
可编写自定义函数对象以进行自定义类型的比较，使用方法与set构造时所用的函数对象一样。

五：map的插入操作《重点》

map.insert(...);    //往容器插入元素，返回pair<iterator,bool>

在map中插入元素的四种方式：

假设  map<int, string> mapStu;

1、通过pair的方式插入对象

mapStu.insert(pair<int,string>(3,"小张")  );

2、通过pair的方式插入对象

mapStu.inset(make_pair(-1, “校长-1”));

3、通过value_type的方式插入对象

mapStu.insert(  map<int,string>::value_type(1,"小李")  );

前三种方法，采用的是insert()方法，该方法返回值为pair<iterator,bool>

 4、通过数组的方式插入值

mapStu[3] = “小刘";

mapStu[5] = “小王"；

第四种方法非常直观，但存在一个性能的问题：

插入3时，先在mapStu中查找主键为3的项
若没发现，则将一个键为3，值为初始化值的对组插入到mapStu中，然后再将值修改成“小刘”。
若发现已存在3这个键，则修改这个键对应的value。

string strName = mapStu[2];   //取操作或插入操作
只有当mapStu存在2这个键时才是正确的取操作，否则会自动插入一个实例，键为2，值为初始化值。--->导致获取一个原来没有的键值

六：map相关迭代函数

map.begin();  //返回容器中第一个数据的迭代器。
map.end();  //返回容器中最后一个数据之后的迭代器。
map.rbegin();  //返回容器中倒数第一个元素的迭代器。
map.rend();   //返回容器中倒数最后一个元素的后面的迭代器

int main()
{
    map<int, char> ma;
    pair<int, char> p;

    ma.insert(pair<int, char>(95, 'a'));
    ma.insert(pair<int, char>(63, 'A'));

    for (map<int, char>::iterator iter = ma.begin(); iter != ma.end();iter++)
    {
        p = *iter;
        cout << p.first << "=" << p.second << endl;
    }

    system("pause");
    return 0;
}

七：map对象大小

map.size();          //返回容器中元素的数目
map.empty();//判断容器是否为空

八：map对象的删除

map.clear();                 //删除所有元素
map.erase(pos);         //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
map.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。
map.erase(keyElem);     //删除容器中key为keyElem的对组。

九：map的查找操作

map.find(key);   查找键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map.end();
map.count(keyElem);   //返回容器中key为keyElem的对组个数。对map来说，要么是0，要么是1。对multimap来说，值可能大于1。

十：性能测试

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <cstring>

#if _MSC_VER
#define snprintf _snprintf
#endif

using namespace std;

long get_a_target_long()
{
    /******变量声明********/
    long target = 0;
    /**********************/

    cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):";
    cin >> target;
    return target;
}

string get_a_target_string()
{
    /******变量声明********/
    long target = 0;
    char buf[10];
    /**********************/

    cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):";
    cin >> target;

    snprintf(buf, 10, "%d", target);
    return string(buf);
}

//与后面的比较函数中回调参数对应
int compareLongs(const void* l1, const void* l2)
{
    return (*(long*)l1 - *(long*)l2);
}

int compareStrings(const void* s1, const void* s2)
{
    if (*(string*)s1 > *(string*)s2)
        return 1;
    if (*(string*)s1 < *(string*)s2)
        return -1;
    return 0;
}

（一） multimap测试

#include <map>
//测试multimap-->元素可以重复
namespace jj09
{
    void test_multimap(long& mm_size)
    {
        cout << "
test_multimap()*******" << endl;

        /******变量声明:数组初始********/
        char buf[10];

        /******变量声明:multimap初始********/
        multimap<long, string> mm;

        /******变量声明：记录时间********/
        clock_t timeStart = clock();    //开始时间
        for (long i = 0; i < mm_size; i++)
        {
            try
            {
                snprintf(buf, 10, "%d", rand());
                mm.insert(pair<long, string>(i, string(buf)));
            }
            catch (exception& e)
            {
                cout << e.what() << endl;
                cout << "Max_size:" << i << endl;
                abort();    //终止
            }
        }

        cout << "inti multimap use milli-seconds:" << (clock() - timeStart) << endl;    //获取初始化数组耗时
        cout << "multimap.size:" << mm.size() << endl;    //获取multimap大小
        cout << "multimap.max_size:" << mm.max_size() << endl;    //获取multimap所允许最大长度

        /******变量声明：获取我们要查询的数********/
        long target = get_a_target_long();    //根据key查找


        //multimap没有全局::find方法可用，::find找值，multimap找键，两者不同，不可以混用


        //使用muliset.find查找
        timeStart = clock();

        auto pI = mm.find(target);

        cout << "multimap.find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl;
        if (pI != mm.end())
            cout << "found:" << (*pI).first << ":" << (*pI).second << endl;
        else
            cout << "not found!" << endl;

    }
}

释放指针和寻址耗时，所以destroyc()操作耗时

（二）map测试

#include <map>
//测试map-->元素不可以重复
namespace jj11
{
    void test_map(long& m_size)
    {
        cout << "
test_map()*******" << endl;

        /******变量声明:数组初始********/
        char buf[10];

        /******变量声明:map初始********/
        map<long, string> m;

        /******变量声明：记录时间********/
        clock_t timeStart = clock();    //开始时间
        for (long i = 0; i < m_size; i++)
        {
            try
            {
                snprintf(buf, 10, "%d", rand());
                m.insert(pair<long, string>(i, string(buf)));
            }
            catch (exception& e)
            {
                cout << e.what() << endl;
                cout << "Max_size:" << i << endl;
                abort();    //终止
            }
        }

        cout << "inti map use milli-seconds:" << (clock() - timeStart) << endl;    //获取初始化数组耗时
        cout << "map.size:" << m.size() << endl;    //获取map大小
        cout << "map.max_size:" << m.max_size() << endl;    //获取map允许最大长度

        /******变量声明：获取我们要查询的数********/
        long target = get_a_target_long();    //根据key查找


        //map没有全局::find方法可用，::find找值，map找键，两者不同，不可以混用


        //使用map.find查找
        timeStart = clock();

        auto pI = m.find(target);

        cout << "map.find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl;
        if (pI != m.end())
            cout << "found:" << (*pI).first << ":" << (*pI).second << endl;
        else
            cout << "not found!" << endl;

    }
}

这里由于在插入时key值不同，所以插入1000000个数据全部不相同，含有太多数据，所以destroy()操作费时