【C++打怪之路Lv16】-- map set

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序列式容器和关联式容器

序列容器如string、vector等存储线性数据，元素按存储顺序访问。

关联容器如map、set基于红黑树实现，提供基于关键字的存储和访问，

其中set存储唯一关键字(对应key模型)，map存储键值对(对应key/value模型)

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set系列的使用

set和multiset参考文档

<set> - C++ Reference

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set类的介绍

set声明采用类型T，需支持小于比较或自定义比较函数。

底层使用红黑树存储，内存由空间配置器管理，可选自定义。

通常无需指定后两个模板参数。

set操作效率为O(log n)，迭代器按中序遍历提供有序访问。

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set的使用

insert && 范围for && 迭代器

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find查找区别 && count

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lower_bound && upper_bound 

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multiset 

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multiset和set的差异

在C++中，set和multiset都是关联容器，用于存储已排序的数据集合。

它们的主要区别在于它们对键值（或元素）的重复性的处理方式：

• set

set容器中不允许有重复的元素。每个元素都是唯一的。
当尝试插入一个已经在set中存在的元素时，插入操作将失败，并且容器保持不变。
set通常实现为一个红黑树，这意味着在set中查找、插入和删除操作的时间复杂度通常是O(log n)

• multiset

multiset容器允许存储重复的元素。
在multiset中可以插入相同的元素多次，每个元素都会被独立存储。
与set一样，multiset也是基于红黑树实现的，因此它也提供了对元素的排序，并且查找、插入和删除操作的时间复杂度通常是O(log n)

• 查找操作

在set中，由于元素唯一，find操作会返回指向找到元素的迭代器，或者如果没有找到则返回end()迭代器。
在multiset中，find操作同样可以用来查找元素，但由于可能有多个相同的元素，它只保证返回一个匹配元素的迭代

• 删除操作

在set中，erase操作会删除指定的元素（如果存在），并且由于元素唯一，只会删除一个匹配的元素。
在multiset中，erase操作可以删除所有匹配的元素，或者只删除一个特定的实例

选择使用set还是multiset取决于你的具体需求：

如果你需要确保元素的唯一性，应该使用set；

如果你需要存储多个相同的元素并保持它们的排序，则应该使用multiset

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map系列的使用

map和multiset参考文档

<map> - C++ Reference

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map类的介绍

C++中的map类是一种关联容器，它存储键值对，其中键是唯一的，而值则可以是重复的。map类属于STL（标准模板库）的一部分，它按照键的升序自动排序。

以下是map类的一些基本特性和用法：

特性

1. 键的唯一性：在map中，每个键都是唯一的，不能有重复的键。
2. 自动排序：map根据键的值自动排序，默认是升序。
3. 键值对存储：map存储键值对，可以通过键快速访问对应的值。
4. 红黑树实现：map通常是基于红黑树实现的，这意味着插入和查找操作的时间复杂度为O(log n)

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map的使用

map的四种插入方式、迭代器的使用及范围for

void Test1()
{map<string, string> dict;// 一、pair<string, string> kv1 = {"left", "左边"};dict.insert(kv1);// 二、dict.insert(pair<string, string>("right", "右边"));// 三、dict.insert(make_pair<string, string>("up", "上边"));// 四、dict.insert({ "down","下边" });// 五、map<string, string> dict1 = { {"left", "左边"},{"right", "右边"},{"up", "上边"},{"down","下边"} };// 迭代器map<string, string>::iterator it = dict.begin();while (it != dict.end()){cout << (*it).first << ":" << (*it).second << endl;++it;}cout << endl;// 范围for①for (auto& e : dict1){cout << e.first << ":" << e.second << endl;}cout << endl;// 范围for②for (auto& [x, y] : dict1){cout << x << ":" << y << endl;}
}

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map简单字典的实现

int main()
{map<string, string> dict = { { "left","左边" }, { "right","右边" }, { "up","上边" }, { "down","下边" } };string str;while (cin >> str){auto ret = dict.find(str);if (ret != dict.end()){cout << "-->" << ret->second << endl;}else{cout << "查无此单词" << endl;}}return 0;
}

 CTRL + Z ：退出

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使用map对于水果(牛奶)的计数 

int main()
{string arr[] = { "苹果","香蕉","牛奶","苹果","香蕉","苹果","牛奶" };map<string, int> CountFruit;for (auto& str : arr){auto ret = CountFruit.find(str);if (ret == CountFruit.end()){CountFruit.insert({ str,1 });}else{ret->second++;}}for (auto& e : CountFruit){cout << e.first << " : " << e.second << endl;}return 0;
}

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multimap和map的差异

multimap和map在C++中都是关联容器，用于存储键值对，但它们之间有几个关键差异：

• 唯一性

map：在map中，每个键必须是唯一的。如果你尝试插入一个具有相同键的元素，它将替换掉具有相同键的现有元素。
multimap：与map不同，multimap允许键重复。因此，你可以有多个具有相同键的元素。

• 实现方式

map：通常是基于红黑树实现的，这使得元素按照键的升序排列，并保证查找、插入和删除操作的时间复杂度为O(log n)。
multimap：同样基于红黑树实现，但由于允许多个相同键的存在，其行为略有不同。

• 操作

插入：

对于map，插入操作会检查键是否已存在，如果存在则替换旧值。

对于multimap，插入操作不会检查键的唯一性，因此可以插入多个相同键的元素。
查找：

在map中，你可以使用find()函数查找特定的键，并且最多只能找到一个匹配项。

在multimap中，find()函数将返回第一个匹配的键值对，但你可能需要使用equal_range()函数来找到所有具有相同键的元素。
删除：

在map中，使用erase()函数可以删除具有特定键的单个元素。

在multimap中，erase()函数可以删除具有特定键的所有元素，或者你可以指定一个迭代器来删除单个元素。

• 总结

选择map还是multimap取决于你的具体需求。

如果你需要每个键对应唯一的值，那么应该使用map。

如果你需要存储具有相同键的多个值，那么应该使用multimap。

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