关联容器
关联容器支持高效的关键字查找和访问,两个主要的关联容器是set和map。map中的元素是一些键值对(key-value),关键字起着索引的作用,值则表示与索引相关联的数据,set中的元素只包含一个关键字。set支持高效的关键字查找操作,底层应该是用的哈希表来实现的。
C++标准库提供了8个关联容器,这8个容器的不同体现在三个维度上:
set或者map
有序或者无序—有无unordered前缀
允许或禁止重复关键字—有无multi前缀
本文重点介绍set和map,关于其他容器的相关内容可以查看C++的API
set与map的使用
使用map:
//统计每个单词在输入中出现的次数map<string,size_t> word_count; //新建mapstring word;while(cin>>word) ++word_count[word]; //将该单词所对应的次数加1for(const auto &w:word_count) cout<<w.first<<" occurs "<<w.second<<((w.second>1)?" times":" time")<<endl;
需要注意,对于map的下标操作如果使用word_count[word],在未找到word关键字的时候会添加一个关键字为word的元素,对其值进行初始化。如果使用word_count.at(word),在未找到word关键字的时候会抛出一个out_of_range异常。
使用set:
//统计输入中每个单词出现的次数map<string,size_t> word_count;set<string> exclude={"The","But","And","Or","An"};string word;while(cin>>word) if(exclude.find(word)==exclude.end()) //当在set中未find时,返回尾迭代器 ++word_count[word];
pair类和关联容器中额外的类型别名
pair类定义在头文件utility中,一个pair保存两个数据成员。类似于容器,pair是一个用来生成特定类型的模板。当创建一个pair的时候,我们必须提供两个类型名。
pair<string,size_t> word_count; //保存string和size_t
与其他的标准库类型不同,pair的数据成员是public的,两个成员分别命名为first和second,map中保存的元素就是pair类型的。
关联容器还定义了其他的类型,这些类型表示容器关键字和值的类型:
key_type 容器的关键字类型
mapped_type 每个关键字关联的类型,只适用于map
value_type 对于set,与key_type相同,对于map,为
pair<const key_type,mapped_type>
set<string>::value_type v1; //stringset<string>::key_type v2; //stringmap<string,int>::value_type v3; //pair<const string,int>map<string,int>::key_type v4; //stringmap<string,int>::mapped_type v5;//int
关联容器的迭代器
当解引用一个关联容器的迭代器时,会得到一个类型为容器的value_type的值的引用。对map而言,value_type是一个pair类型,其first成员保存const的关键字,second成员保存值:
//获得指向word_count中一个元素的迭代器auto map_it=word_count.begin();//*map_it是指向一个pair<const string,size_t>对象的引用cout<<map_it->first;cout<<" "<<map_it->second; map_it->first="new key"; //错误,关键字是const的++map_it->second; //值的元素是可以改变的
一个set中的关键字也是const的。可以用一个set来读取元素的值,但是不能修改:
set<int> iset={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};set<int>::iterator set_it=iset.begin();if(set_it!=iset.end()){ *set_it=42; //错误,const的关键字不能修改 cout<<*set_it<<endl; }