c++学习之map容器和unordered_mape

冰水不良

295人浏览 · 2025-09-11 23:02:36

冰水不良 · 2025-09-11 23:02:36 发布

map

std::map 是 C++ 标准库（STL）中的有序关联容器，用于存储键值对（key-value pairs），其核心特性是基于键（key）的自动排序和键的唯一性（每个键在 std::map 中仅能出现一次）。

一、核心特性

有序性：
内部通过红黑树（Red-Black Tree） 实现（一种自平衡二叉搜索树），插入元素后会自动根据键的比较规则（默认是 std::less<Key>，即升序）排序，支持高效的有序遍历和范围查询。
键唯一性：
不允许存在重复的键，若插入已存在的键，新值会覆盖旧值（通过 insert 插入重复键会失败，通过 [] 赋值会覆盖）。
高效操作：
插入、删除、查找操作的时间复杂度均为 O(log n)（n 为元素个数），远优于 std::vector 的 O (n) 操作（适用于频繁增删和查询的场景）。
键不可修改：
键（key）在插入后无法直接修改（若需修改，需先删除旧键值对，再插入新键值对），但值（value）可以修改。

双向迭代器：map 提供了双向迭代器，可以向前和向后遍历元素。

基本语法

包含头文件:

#include <map>

声明 map 容器:

std::map<key_type, value_type> myMap;

key_type 是键的类型。
value_type 是值的类型。

插入元素:

myMap[key] = value;

访问元素:

value = myMap[key];

for循环遍历

#include <iostream>
#include <map>

int main()
{	
	std::map<std::string, int> myMap;

	myMap["身高"] = 180;
	myMap["体重"] = 70;

	int height = myMap["身高"];
	std::map<std::string, int>::iterator it;
	for (it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ++it)
	{
		std::cout << it->first << "=>" << it->second << std::endl;
	}
	return 0;
}

输出

身高=>180
体重=>70

C++11及以上标准，遍历部分可以简化为范围for循环，代码更简洁

for (auto& p : myMap) {
	std::cout << p.first << " : " << p.second << std::endl;
}

进阶用法

检查键是否存在:

if (myMap.find(key) != myMap.end()) {
    // 键存在
}

删除元素:

myMap.erase(key);

清空 map:

myMap.clear();

获取 map 的大小:

size_t size = myMap.size();

其他方法：

myMap.empty();      // 是否为空
myMap.count("Bob"); // key 是否存在（返回 0 或 1）

自定义排序，默认升序排序，可以用 std::greater 或自定义比较函数：

std::map<int, std::string, std::greater<int>> m;  // 降序

map 是 C++ STL 中一个非常有用的容器，特别适合需要快速查找和有序数据的场景。

`unordered_map`

在 C++ 中，<unordered_map> 是标准模板库（STL）的一部分，提供了一种基于哈希表的键值对容器。与 std::map 不同，unordered_map 不保证元素的排序，但通常提供更快的查找速度。

unordered_map 是一个关联容器，它存储了键值对（key-value pairs），其中每个键（key）都是唯一的。unordered_map 使用哈希表来存储元素，这使得它在查找、插入和删除操作中具有平均常数时间复杂度。

语法

以下是 unordered_map 的基本语法：

#include <unordered_map>

std::unordered_map<key_type, value_type> map_name;

key_type 是键的类型。
value_type 是值的类型。

基本操作

插入元素:

myMap.insert({3, "three"});

访问元素:

std::string value = myMap[1]; // 获取键为1的值

实例如下

#include <iostream>
#include <unordered_map>

int main()
{	
	std::unordered_map<int, std::string> myMap;
	// 插入一些键值对
	myMap[1] = "one";
	myMap[2] = "two";
	myMap[3] = "three";
	// 打印所有元素
	for (const auto& pair : myMap) {
		std::cout << "Key:" << pair.first << ",Value: " << pair.second <<  std::endl;
	}
	// 访问特定键的值
	std::cout << "Value for key 2: " << myMap[2] << std::endl;

	myMap.erase(1);

	// 再次打印所有元素
	std::cout << "After erasing key 1:" << std::endl;
	for (const auto& pair : myMap) {
		std::cout << "Key: " << pair.first << ", Value: " << pair.second << std::endl;
	}
	return 0;
}