C++ 中 map 的使用方法

作者：向阳逐梦

2023-07-12
四川
本文字数：2250 字
阅读完需：约 7 分钟

C++中的 map 是一种关联容器，用于存储键值对。它提供了一种非常高效的方法来快速查找特定的值，并且允许我们根据键来排序和遍历数据。

C++中的 map

map 的介绍

map 是一种使用键值对的数据结构，它允许我们使用键来查找值。map 中的键必须是唯一且有序的，而值可以重复并且没有特定的顺序。

map 中的数据以树结构进行组织，其中每个节点都由一个键和一个值组成。根据键的大小，节点被插入到正确的位置以保持树的有序性。这使得在 map 中查找值非常高效，因为我们可以使用二分查找来快速定位值。

创建和初始化 map

我们可以使用 C++标准库中的 map 头文件来创建和初始化一个 map。以下示例展示了如何创建一个 map 并将几个键值对添加到其中：

#include <iostream>#include <map>
using namespace std;
int main(){    // 创建一个空的map    map<int, string> myMap;
    // 向map中添加键值对    myMap.insert(pair<int, string>(1, "apple"));    myMap.insert(pair<int, string>(2, "banana"));    myMap.insert(pair<int, string>(3, "cherry"));
    // 输出map中的元素    for (auto it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ++it) {        cout << it->first << " : " << it->second << endl;    }        return 0;}

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输出：

1 : apple2 : banana3 : cherry

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在上面的示例中，我们首先创建了一个空的 map，然后使用 insert()函数将一些键值对添加到其中。最后，我们使用迭代器遍历该 map 并输出每个键值对。

我们还可以使用初始化列表来初始化 map。以下示例展示了如何使用初始化列表来创建并初始化一个 map：

map<string, int> myMap {    {"apple", 1},    {"banana", 2},    {"cherry", 3}};

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map 中的查找操作

向 map 中添加元素后，我们可以使用其键来查找相应的值。使用 find()方法可以在 map 中查找给定键的值。如果键存在，则 find()方法返回指向该元素的迭代器。否则，它将返回指向 map 结尾的迭代器。

以下示例展示了如何在 map 中查找值：

#include <iostream>#include <map>
using namespace std;
int main(){    map<string, int> myMap {        {"apple", 1},        {"banana", 2},        {"cherry", 3}    };
    // 在map中查找元素    auto it = myMap.find("apple");    if (it != myMap.end()) {        cout << "apple is found" << endl;    } else {        cout << "apple is not found" << endl;    }
    it = myMap.find("pear");    if (it != myMap.end()) {        cout << "pear is found" << endl;    } else {        cout << "pear is not found" << endl;    }        return 0;}

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输出：

apple is foundpear is not found

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在上面的示例中，我们首先创建了一个 map 并向其中添加了一些键值对。然后，我们使用 find()方法在 map 中查找给定的键，如果找到则输出相应的消息。

map 的删除操作

我们可以使用 erase()方法从 map 中删除元素。erase()函数需要一个迭代器作为参数，可以使用 find()方法查找迭代器，然后使用 erase()方法来删除元素。以下示例展示了如何从 map 中删除特定键值对：

#include <iostream>#include <map>
using namespace std;
int main(){    map<string, int> myMap {        {"apple", 1},        {"banana", 2},        {"cherry", 3}    };
    // 删除map中的某个元素    auto it = myMap.find("apple");    if (it != myMap.end()) {        myMap.erase(it);    }
    // 输出map中的元素    for (auto it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ++it) {        cout << it->first << " : " << it->second << endl;    }        return 0;}

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输出：

banana : 2cherry : 3

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在上面的示例中，我们首先创建了一个 map 并向其中添加了一些键值对。然后，我们使用 find()方法查找要删除的元素

接下来我们来看看如何在 map 中遍历元素、如何使用自定义比较器排序 map，以及如何使用 lower_bound()和 upper_bound()方法进行范围查找。

使用 lower_bound()和 upper_bound()进行范围查找

我们可以使用 lower_bound()和 upper_bound()方法来查找 map 中一定范围内的键值对。lower_bound()函数返回指向第一个大于等于给定键的元素的迭代器，而 upper_bound()函数返回指向第一个大于给定键的元素的迭代器。

以下示例展示了如何使用 lower_bound()和 upper_bound()方法查找 map 中给定范围的键值对：

#include <iostream>#include <map>
using namespace std;
int main(){    map<string, int> myMap {        {"apple", 1},        {"banana", 2},        {"cherry", 3},        {"date", 4},        {"elderberry", 5}    };
    // 查找范围内的元素    auto itlow = myMap.lower_bound("b");    auto itup = myMap.upper_bound("d");
    // 输出找到的元素    for (auto it = itlow; it != itup; ++it) {        cout << it->first << " : " << it->second << endl;    }        return 0;}

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输出:

banana : 2cherry : 3

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在上面的示例中，我们首先创建了一个 map 并向其中添加一些键值对。然后，我们使用 lower_bound()和 upper_bound()方法查找键值在范围内的元素。最后，我们遍历找到的元素并输出它们的键值对。

总结：

在本文中，我们了解了 C++中的 map。map 是一种关联容器，可以快速查找给定键的值。我们还展示了如何创建和初始化 map、如何在 map 中查找、删除元素、遍历 map 以及如何使用自定义比较器和范围查找方法。map 是 C++中非常有用和高效的数据结构，值得程序员们的深入学习和掌握。

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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/bc6190c720cf301fd4925632f】。文章转载请联系作者。

向阳逐梦

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人生享受编程，编程造就人生！ 2022-06-01 加入

某公司芯片测试工程师，嵌入式开发工程师，InfoQ签约作者，阿里云星级博主，华为云·云享专家。座右铭：向着太阳，追逐梦想！

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C++ 中 map 的使用方法

C++中的 map

map 的介绍

创建和初始化 map

map 中的查找操作

map 的删除操作

使用 lower_bound()和 upper_bound()进行范围查找

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