C++学习（九）-《C++ 容器类<map>》

C++ 容器类 <map>

在 C++ 中，<map> 是标准模板库（STL）的一部分，它提供了一种关联容器，用于存储键值对（key-value pairs）。

map 容器中的元素是按照键的顺序自动排序的，这使得它非常适合需要快速查找和有序数据的场景。

定义和特性

• 键值对：map 存储的是键值对，其中每个键都是唯一的。
• 排序：map 中的元素按照键的顺序自动排序，通常是升序。
• 唯一性：每个键在 map 中只能出现一次。
• 双向迭代器：map 提供了双向迭代器，可以向前和向后遍历元素。

基本语法

包含头文件:

#include <map>

声明 map 容器:

std::map<key_type, value_type> myMap;

• key_type 是键的类型。
• value_type 是值的类型。

插入元素:

myMap[key] = value;

访问元素:

value = myMap[key];

遍历 map:

for (std::map<key_type, value_type>::iterator it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ++it) {
    std::cout << it->first << " => " << it->second << std::endl;
}

C++11 及以上标准，遍历部分可以简化为范围 for 循环，代码更简洁：

for (auto &p : m) {
    std::cout << p.first << " : " << p.second << std::endl;
}

实例

下面是一个使用 map 的简单实例，我们将创建一个 map 来存储员工的姓名和他们的年龄，并遍历这个 map 来打印每个员工的姓名和年龄。

#include <iostream>#include <map>
#include <string>

int main() {
    // 创建一个 map 容器，存储员工的姓名和年龄
    std::map<std::string, int> employees;

    // 插入员工信息
    employees["Alice"] = 30;
    employees["Bob"] = 25;
    employees["Charlie"] = 35;

    // 遍历 map 并打印员工信息
    for (std::map<std::string, int>::iterator it = employees.begin(); it != employees.end(); ++it) {
        std::cout << it->first << " is " << it->second << " years old." << std::endl;
    }

    return 0;
}

输出：

Alice is 30 years old.
Bob is 25 years old.
Charlie is 35 years old.

进阶用法

检查键是否存在:

if (myMap.find(key) != myMap.end()) {
    // 键存在
}

删除元素:

myMap.erase(key);

清空 map:

myMap.clear();

获取 map 的大小:

size_t size = myMap.size();

其他方法：

myMap.empty();      // 是否为空
myMap.count("Bob"); // key 是否存在（返回 0 或 1）

自定义排序，默认升序排序，可以用 std::greater 或自定义比较函数：

std::map<int, std::string, std::greater<int>> m;  // 降序

使用自定义比较函数：

#include <map>
#include <string>
#include <functional>

bool myCompare(const std::string& a, const std::string& b) {
    return a < b;
}

int main() {
    std::map<std::string, int, std::function<bool(const std::string&, const std::string&)>> myMap(myCompare);

    // 其他操作...

    return 0;
}

map 是 C++ STL 中一个非常有用的容器，特别适合需要快速查找和有序数据的场景：

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>

int main() {
    std::map<std::string, int> scores;

    // 插入
    scores["Alice"] = 90;
    scores["Bob"] = 85;
    scores.insert({"Charlie", 92});

    // 遍历
    for (auto &p : scores) {
        std::cout << p.first << " => " << p.second << std::endl;
    }

    // 查找
    auto it = scores.find("Bob");
    if (it != scores.end()) {
        std::cout << "Bob's score: " << it->second << std::endl;
    }

    // 删除
    scores.erase("Alice");

    std::cout << "Size: " << scores.size() << std::endl;

    return 0;
}

输出：

Alice => 90
Bob => 85
Charlie => 92
Bob's score: 85
Size: 2