C++中map容器的具体使用

C/C++
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2023-09-12
C语言实现动态扩容的string
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C++实现与Lua相互调用的示例详解
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  • 一、map容器
  • 1.1 简介
  • 1.2 pair对组的创建
  • 1.3 map容器构造和赋值
  • 1.4 map容器大小和交换
  • 1.5 map容器插入和删除
  • 1.6 map容器查找和统计
  • 1.7 map容器排序
  • 二、评委打分
  • 三、年龄排序
  • 四、 员工分组

一、map容器

1.1 简介

① map容器中的所有元素都是pair。

② 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)。

③ 所有元素都会根据元素的键值自动排序。

④ map容器和multimap容器属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。

⑤ map容器可以根据key值快速找到value值。

⑥ map和multimap区别：

  • map不允许容器中有重复key值元素。
  • mutimap运行容器中有重复的key值元素。

1.2 pair对组的创建

① 功能描述：成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据。

② 两种创建方式：

  • pair<type,type> p (value1, value2);
  • pair<type,type> p = make_pair(value1,value2);

③ 两种方式都可以创建对组，记住一种即可。

#include<iostream>
using namespace std;
#include <set>
 
//pair对组的创建
 
void test()
{
    //第一种方式
 
    pair<string, int>p("Tom",);
 
    cout << "姓名：" << p.first << "年龄：" << p.second << endl;
 
    //第二种方式
 
    pair<string, int>p = make_pair("Jerry", 30);
    cout << "姓名：" << p.first << "年龄：" << p2.second << endl;
}
 
int main() 
{
    test();
 
    system("pause");
 
    return;
}

运行结果：

姓名：Tom年龄：20
姓名：Jerry年龄：30
请按任意键继续. . .

1.3 map容器构造和赋值

① 功能描述：对map容器进行构造和赋值操作。

② 构造函数：

  • map<T1,T2> mp; //map默认构造函数
  • map(const map &mp); //拷贝构造函数

③ 赋值操作：

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

④ map容器中所有元素都是成对出现，插入元素时候需要使用对组。

#include<iostream>
using namespace std;
#include <map>
 
//map容器 构造和赋值
 
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 test()
{
    //创建map容器
    map<int, int>m;
 
    m.insert(pair<int, int>(, 10));  //1为key；10为value
    m.insert(pair<int, int>(, 30));
    m.insert(pair<int, int>(, 20));
    m.insert(pair<int, int>(, 40));
 
    printMap(m);
 
    //拷贝构造
    map<int, int>m(m);
    printMap(m);
 
    //赋值
    map<int, int>m;
    m = m2;
    printMap(m);
}
 
int main() 
{
    test();
 
    system("pause");
 
    return;
}

运行结果：

key = 1 value = 10
key = 2 value = 20
key = 3 value = 30
key = 4 value = 40
key = 1 value = 10
key = 2 value = 20
key = 3 value = 30
key = 4 value = 40
key = 1 value = 10
key = 2 value = 20
key = 3 value = 30
key = 4 value = 40
请按任意键继续. . .

1.4 map容器大小和交换

① 功能描述：统计map容器大小以及交换map容器。

② 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<iostream>
using namespace std;
#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;
}
 
//大小
void test()
{
    //创建map容器
    map<int, int>m;
 
    m.insert(pair<int, int>(, 10));  //1为key；10为value
    m.insert(pair<int, int>(, 30));
    m.insert(pair<int, int>(, 20));
 
    printMap(m);
 
    if (m.empty())
    {
        cout << "m为空" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "m不为空" << endl;
        cout << "m的大小" << m.size() << endl;
    }
}
 
//交换
void test()
{
    map<int, int>m;
 
    m.insert(pair<int, int>(1, 10));  //1为key；10为value
    m.insert(pair<int, int>(3, 30));
    m.insert(pair<int, int>(2, 20));
 
    map<int, int>m;
 
    m.insert(pair<int, int>(4, 100));  
    m.insert(pair<int, int>(5, 300));
    m.insert(pair<int, int>(6, 200));
 
    cout << "交换前：" << endl;
    printMap(m);
    printMap(m);
 
    m.swap(m2);
    cout << "交换后：" << endl;
    printMap(m);
    printMap(m);
}
 
int main() 
{
    test();
    test();
 
    system("pause");
 
    return;
}

运行结果：

key = 1 value = 10
key = 2 value = 20
key = 3 value = 30
m不为空
m的大小3
交换前：
key = 1 value = 10
key = 2 value = 20
key = 3 value = 30
key = 4 value = 100
key = 5 value = 300
key = 6 value = 200
交换后：
key = 4 value = 100
key = 5 value = 300
key = 6 value = 200
key = 1 value = 10
key = 2 value = 20
key = 3 value = 30
请按任意键继续. . .

1.5 map容器插入和删除

① 功能描述：map容器进行插入数据和删除数据。

② 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。

③ map插入方式很多，记住其一即可。

#include<iostream>
using namespace std;
#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 test()
{
    //创建map容器
    map<int, int>m;
 
    //第一种：
    m.insert(pair<int, int>(, 10)); 
 
    //第二种：
    m.insert(make_pair(, 10));
 
    //第三种：
    m.insert(map<int, int>::value_type(, 30));  //map容器下为"值"为(3,30)
 
    //第四种：
    m[] = 40;
 
    cout << m[] << endl;  //由于没有m[5]没有数，它会自动创建出一个value为0的数
    cout << m[] << endl;  //不建议用[]插入，但是可以利用key访问到value。
 
    printMap(m);
 
    //删除
    m.erase(m.begin());
    printMap(m);
 
    m.erase();  //安装key删除
    printMap(m);
 
    //清空方式一
    m.erase(m.begin(),m.end());  
    //清空方式二
    m.clear();
 
    printMap(m);
}
 
int main() 
{
    test();
 
    system("pause");
 
    return;
}

运行结果：

0
40
key = 1 value = 10
key = 2 value = 10
key = 3 value = 30
key = 4 value = 40
key = 5 value = 0
key = 2 value = 10
key = 3 value = 30
key = 4 value = 40
key = 5 value = 0
key = 2 value = 10
key = 4 value = 40
key = 5 value = 0
请按任意键继续. . .

1.6 map容器查找和统计

① 对map容器进行查找数据以及统计数据。

② 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();
cout(key); //统计key的元素个数。
#include<iostream>
using namespace std;
#include <map>
 
void test()
{
    //创建map容器
    map<int, int>m;
 
    m.insert(pair<int,int>(, 10));
    m.insert(pair<int, int>(, 30));
    m.insert(pair<int,int>(, 20));
    m.insert(pair<int, int>(, 30));
 
    map<int,int>::iterator pos = m.find();
    
    if (pos != m.end())
    {
        cout << "查到了元素 key = " << (*pos).first << " value = " << pos->second << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到元素" << endl;
    }
 
    //统计
    //map不允许插入重复key元素，count统计而言 结果要么是 要么是1
    //mutimap 的count统计可以大于
    int num = m.count();
    cout << "num = " << num << endl;
}
 
int main() 
{
    test();
 
    system("pause");
    
    return;
}

运行结果：

查到了元素 key = 3 value = 30
num = 1
请按任意键继续. . .

1.7 map容器排序

① map容器默认排序规则为按照key值进行从小到大排序，利用仿函数，可以改变排序规则。

② 利用仿函数可以指定map容器的排序规则。

③ 对于自定义数据类型，map必须要指定排序规则，同set容器。

#include<iostream>
using namespace std;
#include <map>
 
class MyCompare
{
public:
    bool operator()(int v, int v2)const
    {
        //降序
        return v > v2;
    }
};
 
void printMap(map<int, int, MyCompare>& m)
{
    for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
    {
        cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
    }
    cout << endl;
}
 
void test()
{
    //创建map容器
    //不是插了之后再排序，而是在创建的时候就排序
    map<int, int, MyCompare>m;
 
    m.insert(make_pair(, 10));
    m.insert(make_pair(, 20));
    m.insert(make_pair(, 30));
    m.insert(make_pair(, 40));
    m.insert(make_pair(, 50));
 
    printMap(m);
}
 
int main()
{
    test();
 
    system("pause");
 
    return;
}

运行结果：

key = 5 value = 50
key = 4 value = 40
key = 3 value = 30
key = 2 value = 20
key = 1 value = 10
请按任意键继续. . .

二、评委打分

① 案例描述：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。

② 实现步骤：

  • 创建五名选手，放到vector容器中。
  • 遍历vector容器，取出来每一个选手，执行for循环，可以把10个评委打分存到deque容器中。
  • sort算法对deque容器中分数进行排序，去除最高分和最低分。
  • deque容器遍历一遍，累加总分。
  • 获取平均分。
#include <iostream>
using namespace std;
#include<vector> 
#include<deque>
#include<string>
#include<algorithm>  //标准算法头文件
#include<ctime>
 
//选手类
class Person
{
public:
    Person(string name, int score)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Score = score;
    }
 
    string m_Name;  //姓名
    int m_Score;    //平均分
};
 
void createPerson(vector<Person>& v)
{
    string nameSeed = "ABCDE";
    for (int i =; i < 5; i++)
    {
        string name = "选手";
        name += nameSeed[i];
 
        int score =;
        Person p(name, score);
 
        //将创建的person对象，放入到容器中
        v.push_back(p);
    }
}
 
//、给5名选手打分
void setScore(vector<Person>& v)
{
    for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        //将评委的分数  放入到deque容器中
        deque<int>d;
        for (int i =; i < 10; i++)
        {
            int score = rand() % + 60;   // 60~100
            d.push_back(score);
        }
 
        cout << "选手：" << it->m_Name << "打分：" << endl;
        for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
        {
            cout << *dit << " ";
        }
        cout << endl;
 
        //排序
        sort(d.begin(), d.end());
 
        //去除最高分和最低分
        d.pop_back();
        d.pop_front();
 
        //取平均分
        int sum =;
        for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
        {
            sum += *dit; //累加每个评委的分数
        }
 
        int avg = sum / d.size();
 
        //将平均分 赋值给选手身上
        it->m_Score = avg;
    }
}
 
void showScore(vector<Person>&v)
{
    for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << "姓名：" << it->m_Name << "平均分" << it->m_Score << endl;
    }
}
 
int main()
{
    srand((unsigned int)time(NULL));
 
    //、创建5名选手
    vector<Person>v;  //存放选手容器
    createPerson(v);
 
    //测试
    for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << "姓名：" << (*it).m_Name << "分数：" << (*it).m_Score << endl;
    }
 
    //、给5名选手打分
    setScore(v);
 
    //、显示最后得分
    showScore(v);
 
    system("pause");
 
    return;
}

运行结果：

姓名：选手A分数：0
姓名：选手B分数：0
姓名：选手C分数：0
姓名：选手D分数：0
姓名：选手E分数：0
选手：选手A打分：
87 90 93 71 96 67 60 83 64 73
选手：选手B打分：
88 72 66 97 62 90 93 95 100 63
选手：选手C打分：
63 85 71 63 92 64 89 90 89 98
选手：选手D打分：
98 61 62 76 62 74 90 65 85 68
选手：选手E打分：
87 67 96 60 75 63 92 76 98 75
姓名：选手A平均分78
姓名：选手B平均分83
姓名：选手C平均分80
姓名：选手D平均分72
姓名：选手E平均分78
请按任意键继续. . .

三、年龄排序

① 案例描述：将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有姓名、年龄、身高。

② 排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同按照身高进行降序。

#include<iostream>
using namespace std;
#include <list>
#include<string>
#include<algorithm>
 
//list容器  排序案例 对于自定义数据类型 做排序
 
//按照年龄进行升序 如果年龄相同 按照身高进行降序
 
class Person
{
public:
    Person(string name, int age, int height)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
        this->m_Height = height;
    }
    string m_Name; //姓名
    int m_Age;     //年龄
    int m_Height;  //身高
};
 
//指定排序规则
bool comparePerson(Person &p, Person &p2)
{
    //按照年龄 升序
    if (p.m_Age == p2.m_Age)
    {
        //年龄相同 按照身高排序
        return p.m_Height > p2.m_Height;
    }
    return p.m_Age < p2.m_Age;
}
 
void test()
{
    list<Person>L; //创建容器
 
    //准备数据
    Person p("刘备", 35, 175);
    Person p("刘备", 45, 180);
    Person p("刘备", 50, 170);
    Person p("刘备", 25, 190);
    Person p("刘备", 35, 160);
    Person p("刘备", 35, 200);
 
    //插入数据
    L.push_back(p);
    L.push_back(p);
    L.push_back(p);
    L.push_back(p);
    L.push_back(p);
    L.push_back(p);
 
    for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
    {
        cout << "姓名：" << (*it).m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << " 身高：" << it->m_Height << endl;
    }
 
    //排序
    cout << "---------------" << endl;
    cout << "排序后：" << endl;
 
    //L.sort(); 报错，自定义数据类型编译器不知道怎么排序
    L.sort(comparePerson);
    for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
    {
        cout << "姓名：" << (*it).m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << " 身高：" << it->m_Height << endl;
    }
}
 
 
int main()
{
    test();
 
    system("pause");
 
    return;
}

运行结果：

姓名：刘备 年龄：35 身高：175
姓名：刘备 年龄：45 身高：180
姓名：刘备 年龄：50 身高：170
姓名：刘备 年龄：25 身高：190
姓名：刘备 年龄：35 身高：160
姓名：刘备 年龄：35 身高：200
排序后：
姓名：刘备 年龄：25 身高：190
姓名：刘备 年龄：35 身高：200
姓名：刘备 年龄：35 身高：175
姓名：刘备 年龄：35 身高：160
姓名：刘备 年龄：45 身高：180
姓名：刘备 年龄：50 身高：170
请按任意键继续. . .

四、 员工分组

案例描述：

  • 公司今天招募了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作。
  • 员工信息由：姓名 工资。部门为：策划、美术、研发。
  • 随机给10名员工分配部门和工资。
  • 通过multimap进行信息的插入。key(部门编号)value（员工）
  • 分部门显示员工信息。

实现步骤：

  • 创建10名员工，放到vector中
  • 遍历vector容器，取出每个员工，进行随机分组。
  • 分组后，将员工部门编号为key，具体员工作为value，放入到multimao容器中。
  • 分部门显示员工信息。
#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <map>
#include<string>
#include<ctime>
 
/*
实现步骤：. 创建10名员工，放到vector中
. 遍历vector容器，取出每个员工，进行随机分组。
. 分组后，将员工部门编号为key，具体员工作为value，放入到multimao容器中。
. 分部门显示员工信息。
*/
 
#define CEHUA
#define MEISHU
#define YANFA
 
class Worker
{
public:
    string m_Name;
    int m_Salary;
};
 
void createWorker(vector<Worker>&v)
{
    string nameSeed = "ABCDEFGHIJ";
    for (int i =; i < 10; i++)
    {
        Worker worker;
        worker.m_Name = "员工";
        worker.m_Name += nameSeed[i];
 
        worker.m_Salary = rand() % + 10000; //10000~19999
        //将员工放入到容器中
        v.push_back(worker);
    }
}
 
void setGroup(vector<Worker>&v,multimap<int,Worker>&m)
{
    for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        //产生随机部门编号
        int depeId = rand() %;//0 1 2
        //将员工插入到分组中
        //key代表部门编号，value代表具体员工
        m.insert(make_pair(depeId, *it));
    }
}
 
void showWorkerByGourp(multimap<int,Worker>&m)
{
    
    // A B C 1 D E 2 F G
    cout << "策划部门：" << endl;
 
    multimap<int, Worker>::iterator pos = m.find(CEHUA);
    int count = m.count(CEHUA); //统计具体人数
    int index =;
    for (; pos != m.end() && index < count; pos++,index++)
    {
        cout << "姓名：" << pos->second.m_Name << "工资：" << pos->second.m_Salary << endl;
    }
 
    cout << "--------" << endl;
    cout << "美术部门：" << endl;
    pos = m.find(MEISHU);
    count = m.count(MEISHU); //统计具体人数
    index =;
    for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
    {
        cout << "姓名：" << pos->second.m_Name << "工资：" << pos->second.m_Salary << endl;
    }
 
    cout << "--------" << endl;
    cout << "研发部门：" << endl;
    pos = m.find(YANFA);
    count = m.count(YANFA); //统计具体人数
    index =;
    for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
    {
        cout << "姓名：" << pos->second.m_Name << "工资：" << pos->second.m_Salary << endl;
    }
}
 
int main()
{
    srand((unsigned int)time(NULL));
 
    //、创建员工
    vector<Worker>vWorker;
    createWorker(vWorker);
 
    //、员工分组
    //号、1号、2号代表不同部门
    multimap<int, Worker>mWorker;
    setGroup(vWorker, mWorker);
 
    //、分组显示员工
    showWorkerByGourp(mWorker);
 
    //测试
    cout << "--------" << endl;
    cout << "测试：" << endl;
    for (vector<Worker>::iterator it = vWorker.begin(); it != vWorker.end(); it++)
    {
        cout << "姓名：" << it->m_Name << " 工资：" << it->m_Salary << endl;
    }
 
    system("pause");
 
    return;
}

运行结果：

策划部门：
姓名：员工B工资：11578
姓名：员工D工资：11655
姓名：员工G工资：16818
姓名：员工J工资：12160
美术部门：
姓名：员工F工资：12782
姓名：员工H工资：15815
研发部门：
姓名：员工A工资：16686
姓名：员工C工资：10638
姓名：员工E工资：11730
姓名：员工I工资：17047
测试：
姓名：员工A 工资：16686
姓名：员工B 工资：11578
姓名：员工C 工资：10638
姓名：员工D 工资：11655
姓名：员工E 工资：11730
姓名：员工F 工资：12782
姓名：员工G 工资：16818
姓名：员工H 工资：15815
姓名：员工I 工资：17047
姓名：员工J 工资：12160
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