map与set容器常见操作详解（含示例代码及注意事项）

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文章目录

    • 文章简介：
    • 一.set的介绍
        • set文档介绍总结：
        • set的使用
          • set原型：
          • 构造函数
          • 插入操作
          • 删除操作
          • 寻找操作
          • lower_bound AND upper_bound
    • 二.关联式容器
    • 三.map的介绍
        • map文档介绍总结
        • map的使用
          • map原型：
          • 构造函数
          • 插入操作
          • 删除操作
          • 寻找操作
          • operator[ ]详解
    • 四.multiset与multimap

文章简介：

通过阅读这篇文章，可以全面了解C++中的map与set容器，掌握它们的基本用法和常见操作，从而在实际编程中更加灵活地运用这两个容器。

一.set的介绍

文档链接：link

set文档介绍总结：

1.set是按照一定次序存储元素的容器，在set中，元素的value也标识它(value就是key，类型为T)，并且每个value必须是唯一的。
2.set中的元素不能在容器中修改(元素总是const)，但是可以从容器中插入或删除它们。
3.在内部，set中的元素总是按照其内部比较对象(类型比较)所指示的特定严格强弱排序准则进行排序。
4.set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢，但它们允许根据顺序对子集进行直接迭代。
5.set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的。

注意：

  1. 与map/multimap不同，map/multimap中存储的是真正的键值对<key, value>，set中只放value，但在底层实际存放的是由<value, value>构成的键值对。

  2. set中插入元素时，只需要插入value即可，不需要构造键值对。

  3. set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。

  4. 使用set的迭代器遍历set中的元素，可以得到有序序列。

  5. set中的元素默认按照小于来比较。

  6. set中查找某个元素，时间复杂度为： l o g 2 n log_2 n log2​n

  7. set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)来实现。

set的使用
set原型：

在这里插入图片描述
第一个模板参数class T,T为存储的的数据类型；
第二个是控制比较逻辑的，默认是升序，改变逻辑为greater为降序；
第三个内存池，申请空间；

构造函数

在这里插入图片描述
常用构造
1.支持用容器的一个迭代器区间构造

2.支持用另一个set去构造

代码演示：

int main()
{
	vector<int> v = { 11,22,1,5,2,8,6,4,9 }; 
	list<int> lt = { 11,22,1,5,2,8,6,4,9 };

	set<int> s(v.begin(), v.end());       //迭代器区间构造
	set<int> s2(lt.begin(), lt.end());    //迭代器区间构造
	set<int> s3(s2);                      //用s2去构造s3

	for (auto& e : s)
	{
		cout << e << ' ';
	}
	cout << endl;
	for (auto& e : s2)
	{
		cout << e << ' ';
	}
	cout << endl;
	for (auto& e : s3)
	{
		cout << e << ' ';
	}

	return 0;
}
//运行结果：
1 2 4 5 6 8 9 11 22
1 2 4 5 6 8 9 11 22
1 2 4 5 6 8 9 11 22
插入操作

在这里插入图片描述
解析：

（1）直接插入一个val，如果set里面已经存在这个值，则返回当前的iterator，bool返回false；
如果set里面没有该val，则插入val，并返回新插入的val的iterator，bool返回true；
（2）在postition位置插入val，如果set里面没有该值，则插入，返回新插入的val的iterator；
否则返回已经存在的val的iterator；
（3）将一个迭代器区间的值插入，无返回值；

代码演示：

void settest2()
{
	vector<int> v = { 11,22,1,5,2,8,6,4,9 };
	set<int> s;
	set<int> s1;
	set<int> s2;


	s.insert(20);                      //直接插入一个val
	s1.insert(v.begin(), v.end());    //迭代器区间构造
	s2.insert(s2.begin(),4);          //在position位置插入一个val

	for (auto& e : s)
	{
		cout << e << ' ';
	}
	cout << endl;

	for (auto& e : s1)
	{
		cout << e << ' ';
	}
	cout << endl;
	for (auto& e : s2)
	{
		cout << e << ' ';
	}
	cout << endl;

}

//运行结果：
20
1 2 4 5 6 8 9 11 22
4
删除操作

在这里插入图片描述
解析：

（1）删除position位置元素
（2）删除set中所有val，并返回删除了多少个；（set没有重复元素，返回的是1 or 0，对于multiset来讲，返回的个数可以是多个，因为multiset允许数据重复）
（3）删除一个迭代器区间

代码演示

void settest3()
{
	vector<int> v = { 11,22,1,5,2,8,6,4,9 };
	set<int> s(v.begin(), v.end());    //v初始化s

	for (auto& e : s)
	{
		cout << e << ' ';
	}
	cout << endl;


	s.erase(--s.end());           //删除第一个元素，删除迭代器位置的元素
	for (auto& e : s)            //end()是最后一个元素的下一个元素，所以要--；
	{
		cout << e << ' ';
	}
	cout << endl;

	int ret = s.erase(11);       //删除11，set里有，应该返回1     
	cout << ret << endl;         //打印返回值
	int ret2 = s.erase(100);     //删除100，set里面没有，应该返回0
	cout << ret2 << endl;        //打印返回值
	for (auto& e : s)
	{
		cout << e << ' ';
	}
	cout << endl;

	s.erase(s.begin(),s.end());    //删除迭代器区间的元素
	for (auto& e : s)
	{
		cout << e << ' ';
	}
	cout << endl;

}
//打印结果：
1 2 4 5 6 8 9 11 22
1 2 4 5 6 8 9 11
1
0
1 2 4 5 6 8 9
寻找操作

在这里插入图片描述
解析：

在set中寻找val，如果找到了返回该值的const迭代器，如果没有找到，则返回end();

代码演示：

void settest4()
{
	vector<int> v = { 11,22,1,5,2,8,6,4,9 };
	set<int> s(v.begin(), v.end()); 

	for (auto& e : s)
	{
		cout << e << ' ';
	}
	cout << endl;
	
	for (int i = 0; i < v.size(); i++)    //依次遍历v中元素
	{
		const auto& it = s.find(v[i]);    //找元素位置
		s.erase(it);                      //删除
		for (auto& e : s)                 //打印
		{
			cout << e << ' ';
		}
		cout << endl;
	}
}
//运行结果：
1 2 4 5 6 8 9 11 22
1 2 4 5 6 8 9 22
1 2 4 5 6 8 9
2 4 5 6 8 9
2 4 6 8 9
4 6 8 9
4 6 9
4 9
9
lower_bound AND upper_bound

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

解析：
lower_bound：

寻找val，如果存在该元素，则返回该位置的迭代器，如果不存在，则返回比val大的那一个元素的迭代器；

upper_bound：

寻找val，如果存在该元素，则返回比val大的那一个元素的迭代器，如果不存在，也返回比val大的那一个元素的迭代器；

代码演示：

void settest5()
{
	vector<int> v = { 11,22,1,5,2,8,6,4,9 };
	set<int> s(v.begin(), v.end());

	for (auto& e : s)                 
	{
		cout << e << ' ';
	}
	cout << endl;

	const auto& it = s.lower_bound(5);    //5存在  ，返回的是5的位置的迭代器
	cout << *it << endl;

	const auto& it1 = s.lower_bound(7);    //7不存在 ，返回的是比7大的呢一个元素的位置的迭代器
	cout << *it1 << endl;


	const auto& it2 = s.upper_bound(11);    //11存在 ，返回的是比11大的一个元素位置的迭代器
	cout << *it2 << endl;

	const auto& it3 = s.upper_bound(10);    //10不存在，返回的是比10大那一个元素位置的迭代器
	cout << *it3 << endl;

}
//运行结果：
1 2 4 5 6 8 9 11 22
5
8
22
11

二.关联式容器

STL中的部分容器，比如：vector、list、deque、forward_list(C++11)等，这些容器统称为序列式容器，因为其底层为线性序列的数据结构，里面存储的是元素本身。
关联式容器也是用来存储数据的，与序列式容器不同的是，其里面存储的是<key, value>结构的键值对，在数据检索时比序列式容器效率更高。

键值对

用来表示具有一一对应关系的一种结构，该结构中一般只包含两个成员变量key和value，key代表键值，value表示与key对应的信息。比如：现在要建立一个英汉互译的字典，那该字典中必然有英文单词与其对应的中文含义，而且，英文单词与其中文含义是一一对应的关系，即通过该应该单词，在词典中就可以找到与其对应的中文含义。

三.map的介绍

map的文档链接：link

map文档介绍总结
  1. map是关联容器，它按照特定的**次序(按照key来比较)**存储由键值key和值value组合而成的元素。
  2. 在map中，键值key通常用于排序和惟一地标识元素，而值value中存储与此键值key关联的内容。键值key和值value的类型可能不同，并且在map的内部，key与value通过成员类型value_type绑定在一起，为其取别名称为pair: typedef pair<const key, T> value_type;
  3. 在内部，map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。
  4. map中通过键值访问单个元素的速度通常比unordered_map容器慢，但map允许根据顺序对元素进行直接迭代(即对map中的元素进行迭代时，可以得到一个有序的序列)。
  5. map支持下标访问符，即在[ ]中放入key，就可以找到与key对应的value。
  6. map通常被实现为二叉搜索树(更准确的说：平衡二叉搜索树(红黑树))。
map的使用
map原型：

在这里插入图片描述

构造函数

在这里插入图片描述
解析：
常用的就是2与3

（2）用一个迭代器区间构造
（3）用另一个map去构造

代码演示

void maptest1()
{
	map<string, string> kv;
	kv["hello"] = "你好";
	kv["string"] = "字符串";
	kv["world"] = "世界";
	kv["apple"] = "苹果";
	kv["red"] = "红色";

	map<string, string>::iterator it = kv.begin();
	while (it != kv.end())
	{
		cout << it->first << ':' << it->second << ' ';
		++it;
	}
	cout << endl;

	map<string, string> kv2(kv.begin(), kv.end());      //迭代器区间构造
	map<string, string>::iterator it2 = kv2.begin();

	while (it2 != kv2.end())
	{
		cout << it2->first << ':' << it2->second << ' ';
		++it2;
	}
	cout << endl;  

	map<string, string> kv3(kv2);   //用另一个map去构造
	map<string, string>::iterator it3 = kv3.begin();
	while (it3 != kv3.end())
	{
		cout << it3->first << ':' << it3->second << ' ';
		++it3;
	}
	cout << endl;

}
//运行结果：
apple:苹果 hello:你好 red:红色 string:字符串 world:世界
apple:苹果 hello:你好 red:红色 string:字符串 world:世界
apple:苹果 hello:你好 red:红色 string:字符串 world:世界
插入操作

在这里插入图片描述

解析：

（1）直接插入一个val，如果set里面已经存在这个值，则返回当前的iterator，bool返回false；
如果set里面没有该val，则插入val，并返回新插入的val的iterator，bool返回true；
（2）在postition位置插入val，如果set里面没有该值，则插入，返回新插入的val的iterator；
否则返回已经存在的val的iterator；
（3）将一个迭代器区间的值插入，无返回值；

代码演示

void maptest2()
{
	map<string, string> kv;
	kv["hello"] = "你好";
	kv["string"] = "字符串";

	map<string, string> kv2;
	kv2.insert(make_pair("yellow", "黄色"));   //直接插入

	kv2.insert(kv.begin(), kv.end());    //将kv迭代器区间的元素插入

	kv2.insert(kv2.begin(), make_pair("red", "红色"));   //在position位置插入一个元素

	map<string, string>::iterator it1 = kv2.begin();
	while (it1 != kv2.end())
	{
		cout << it1->first << ':' << it1->second << ' ';
		++it1;
	}
	cout << endl;
}
//运行结果：
hello:你好 red:红色 string:字符串 yellow:黄色
删除操作

在这里插入图片描述

解析：

（1）删除position位置元素
（2）删除set中所有k，并返回删除了多少个；（map没有重复元素，返回的是1 or 0，对于multiset来讲，返回的个数可以是多个，因为multimap允许数据重复）
（3）删除一个迭代器区间

void maptest3()
{
	map<string, string> kv;
	kv["hello"] = "你好";
	kv["string"] = "字符串";
	kv["world"] = "世界";
	kv["apple"] = "苹果";
	kv["red"] = "红色";

	map<string, string>::iterator it1 = kv.begin();
	while (it1 != kv.end())
	{
		cout << it1->first << ':' << it1->second << ' ';
		++it1;
	}
	cout << endl;

	kv.erase("hello");                      //删除hello元素
	it1 = kv.begin();
	while (it1 != kv.end())
	{
		cout << it1->first << ':' << it1->second << ' ';
		++it1;
	}
	cout << endl;

	kv.erase(kv.begin());                     //删除一个迭代器位置的元素
	it1 = kv.begin();
	while (it1 != kv.end())
	{
		cout << it1->first << ':' << it1->second << ' ';
		++it1;
	}
	cout << endl;

	kv.erase(kv.begin(), kv.end());            //删除一个迭代器区间  全部删除
	it1 = kv.begin();
	while (it1 != kv.end())
	{
		cout << it1->first << ':' << it1->second << ' ';
		++it1;
	}
	cout << endl;
}
//运行结果：
apple:苹果 hello:你好 red:红色 string:字符串 world:世界
apple:苹果 red:红色 string:字符串 world:世界
red:红色 string:字符串 world:世界
寻找操作

寻找操作与set类似，就不讲解了，这里重点详解operator[ ]的操作；

operator[ ]详解

在这里插入图片描述

解析：

operator[ ]调用的是insert函数类实现的（其中使用的是返回值为pair<iteraotr,bool> 的insert函数）

insert函数的功能（前面讲解过）：
功能：直接插入一个val，如果set里面已经存在这个值，则返回当前的iterator，bool返回false；
如果set里面没有该val，则插入val，并返回新插入的val的iterator，bool返回true；

operator[ ]功能：
如果待插入元素（k）已经存在，则返回已经存在的这个元素的迭代器指向的pair里面第二个值的引用；
如果待插入元素不存在，则先调用insert函数插入一个k ，返回这个元素的迭代器的第二个值的引用；

代码演示

void maptest4()
{
	map<string, int> kv;
	string arr[] = { "hello","red","blue","hello","apple","blue" };

	for (auto& e : arr)
	{
		kv[e]++;
	}

	auto it = kv.begin();
	while (it!=kv.end())
	{
		cout << it->first << '[' << it->second << ']' << endl;
		++it;
	}
}
//运行结果：
apple[1]
blue[2]
hello[2]
red[1]

四.multiset与multimap

multiset与set类似，只不过它允许val值可以重复；

注意：

  1. multiset中再底层中存储的是<value, value>的键值对
  2. mtltiset的插入接口中只需要插入即可
  3. 与set的区别是，multiset中的元素可以重复，set是中value是唯一的
  4. 使用迭代器对multiset中的元素进行遍历，可以得到有序的序列
  5. multiset中的元素不能修改
  6. 在multiset中找某个元素，时间复杂度为 O ( l o g 2 N ) O(log_2 N) O(log2​N)
  7. multiset的作用：可以对元素进行排序

举个栗子：

void multisetTest()
{
	multiset<int> ms;
	vector<int> v = { 19,2,3,6,3,2,8,19,8,10,6, };
	for (auto& e : v)
	{
		ms.insert(e);
	}
	for (auto& e : ms)
	{
		cout << e << ' ';
	}

}
//运行结果：
2 2 3 3 6 6 8 8 10 19 19

multimap与map类似，只不过它也是允许k值可以重复；

注意：

  1. multimap中的key是可以重复的；
  2. multimap中的元素默认将key按照小于来比较；
  3. multimap中没有重载operator[]操作；
  4. 使用时与map包含的头文件相同；

举个例子：

multimap

//multimap
void multismpapTest()
{
	multimap<string, int> kv;
	kv.insert(make_pair("apple", 1));
	kv.insert(make_pair("apple", 2));
	kv.insert(make_pair("apple", 3));
	kv.insert(make_pair("apple", 4));
	kv.insert(make_pair("apple", 5));

	auto it = kv.begin();
	while (it != kv.end())
	{
		cout << it->first << ':' << it->second << endl;
		++it;
	}
}//运行结果：
apple:1
apple:2
apple:3
apple:4
apple:5

map

//map
void multismpapTest()
{
	map<string, int> kv;
	kv.insert(make_pair("apple", 1));
	kv.insert(make_pair("apple", 2));
	kv.insert(make_pair("apple", 3));
	kv.insert(make_pair("apple", 4));
	kv.insert(make_pair("apple", 5));

	auto it = kv.begin();
	while (it != kv.end())
	{
		cout << it->first << ':' << it->second << endl;
		++it;
	}
}
//运行结果：
apple:1

本章完~

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引言 SQuirrel SQL Client是一个用Java写的数据库客户端，用JDBC统一数据库访问接口以后，可以通过一个统一的用户界面来操作MySQL PostgreSQL MSSQL Oracle等等任何支持JDBC访问的数据库。使用起来非常方便。而且，SQuirrel SQL Client还是一个典型的Swing程序。 如果您的工作…
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基于单片机锂电池电量检测数码管显示系统设计

基于单片机锂电池电量检测数码管显示系统设计

**单片机设计介绍&#xff0c;基于单片机锂电池电量检测数码管显示系统设计 文章目录 一 概要二、功能设计设计思路 三、 软件设计原理图 五、 程序六、 文章目录 一 概要 基于单片机锂电池电量检测数码管显示系统设计的主要目标是实时、准确地检测锂电池的电量&#xff0c;并…
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LDL^H分解求逆矩阵与MATLAB仿真(Right-Looking)

LDL^H分解求逆矩阵与MATLAB仿真(Right-Looking)

通过分解将对称正定厄米特矩阵分解成下三角矩阵L和对角矩阵D来求其逆矩阵 目录 前言 一、LDL^H基本算法 二、LDL^H Right-Looking算法 三、D矩阵求逆 四、L矩阵求逆 五、A矩阵求逆 六、计算量分析 七、MATLAB仿真 八、参考资料 总结 前言 在线性代数中&#xff0c;LDL…
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2-HDFS常用命令及上传下载流程

2-HDFS常用命令及上传下载流程

HDFS NameNode 安全模式(safemode) 当NameNode被重启的时候&#xff0c;自动进入安全模式 在安全模式中&#xff0c;NameNode首先会触发edits_inprogress文件的滚动。滚动完成之后&#xff0c;更新fsimage文件 更新完成之后&#xff0c;NameNode会将fsimage文件中的元数据加…
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(免费分享)基于springboot,vue付费自习室系统带论文

(免费分享)基于springboot,vue付费自习室系统带论文

在当今数字化时代&#xff0c;高效、便捷的管理系统成为了各行各业不可或缺的工具。特别是在教育服务领域&#xff0c;自习室作为学生和在职人员重要的学习场所&#xff0c;其预约和管理需求日益增长。为了满足这一市场需求&#xff0c;本文开发了这款基于微信小程序的付费自习…
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DC-5靶机

DC-5靶机

一.环境搭建 1.下载地址 靶机下载地址&#xff1a;https://download.vulnhub.com/dc/DC-5.zip 2.虚拟机配置 切换nat模式&#xff0c;有问题全选重试和是&#xff0c;打到这了&#xff0c;我感觉这个配置我都不用写了&#xff0c;启动靶机如下图所示即可 二.开始渗透 1.信…
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