剑指信奥 ｜ C++ 之 STL - map

独特的数据形式

到今天为止，我们已经学习了很多的 STL 容器模版：

• string
• vector
• stack
• queue
• list
• set

这些容器模版都可以存储数据，而且这些模版类里存储的数据都是某一种数据类型的单一值的形式。

今天，我们继续学习容器模版类，但这个模版类中的数据形式却有些特别，我们先来看三个单词的含义：

1. map 映射
2. key 键
3. value 值

这里，第一个词 map 就是我们今天要学习的模版类。

那么 key 和 value 是什么意思呢，看下这张图：

map 的语法 ｜ Educative

这张图解析了 map 容器的语法，放在  map 中的每一个数据都分成了两个部分，一个部分是 key ，我们称之为 键，另外一个部分是 value，我们称之为 值。

一个键总是和一个值是对应的关系，我们称之为 键值对 key-value pair，多个键值对放在一起，就构成了 映射 这样一个数据容器，这就是  map：

map 的例子 ｜ Educative

map 的初始化

先来看下  map 的初始化：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main() {

    // map 声明
    map<string, int> si;

    cout << si.size() << endl;

    return 0;
}

/*
 output:
    0
 */

这里，我们声明一个 map，通过声明，我们指定 key 是字符串，而 value 是整型，每个字符串都指向一个整型的数值。

map 的数据添加

现在，我们向这个 map 中存放几组数据。

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main() {

    map<string, int> si;

    // insert 函数添加数据
    si.insert(pair<string, int>("apple", 3));
    si.insert(pair<string, int>("banana", 1));

    // 键值表达式
    si["watermelon"] = 3;

    cout << si.size() << endl;

    return 0;
}

/*
 output:
    3
 */

map 的添加数据很特别，需要先构造出一个 pair 对象，每个 pair 对象就是一个键值对，然后再使用 insert() 函数把键值对存放到 map 中。

或者可以采用键值对表达式的方式添加数据。

map 的数据访问

当 map 中有了数据后，怎么来访问数据呢，我们看示例代码：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main() {

    map<string, int> si{{"apple",      3},
                        {"banana",     1},
                        {"watermelon", 3}};

    // 输出键对应的值
    cout << "watermelon: " << si.find("watermelon")->second << endl;

    // map 的循环输出
    for (const auto &item : si) {
        cout << item.first << " : " << item.second << endl;
    }

    return 0;
}

/*
 output:
    watermelon: 3
    apple : 3
    banana : 1
    watermelon : 3
 */

在这里，我们先是根据键访问了它所对应的值，然后又使用循环的方式输出了这个 map 中的每一对数据。

map 的数据修改

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main() {

    map<string, int> si{{"apple",      3},
                        {"banana",     1},
                        {"watermelon", 3}};

    cout << "watermelon 1 : " << si.find("watermelon")->second << endl;

    // 修改键对应的值
    si["watermelon"] = 5;

    cout << "watermelon 2 : " << si.find("watermelon")->second << endl;

    return 0;
}

/*
 output:
    watermelon 1 : 3
    watermelon 2 : 5
 */

在这里，我们把原来西瓜的数量 3 修改为了 5。

通过这个例子，不难发现在 map 中，键是唯一的，再次添加一个键值对，如果键是存在的，实际上是修改了这个键对应的值。

map 的数据删除

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main() {

    map<string, int> si{{"apple",      3},
                        {"banana",     1},
                        {"watermelon", 3}};

    // 删除一个键值对
    si.erase("watermelon");

    cout << si.size() << endl;

    // 清空 map
    si.clear();

    if (si.empty()) { // 判断 map 是否为空
        cout << "map is empty." << endl;
    }

    return 0;
}

/*
 output:
    2
 */

在这里，我们使用 erase() 函数删除一个键值对，使用 clear() 清空这个 map，然后使用 empty() 判断这个 map 是否为空。

map 容器是 C++ STL 中关联容器中最为常用的一种，它提供了高效的数据存储和数据访问的功能。