c++ STL系列——（五）map
在C++中，标准模板库（STL）提供了许多容器和算法，其中之一便是map。map是一种关联式容器，它提供了一种将键值对（key-value pair）相关联的方式，使得可以通过键值快速地查找、插入或删除元素。本文将深入探讨C++ STL中map的特性、用法以及实际应用。
包含头文件
要使用map，首先需要包含相应的头文件：
#include 基本特性
map是一个关联式容器，支持自动排序。它存储键值对，每个键只能出现一次，而值可以出现多次。以下是创建一个map的基本语法：
std::map myMap;
这里的Key代表键的类型，Value代表值的类型。
基本操作
插入元素
向map中插入元素可以使用insert()方法：
myMap.insert(std::pair(key, value));
这将把键值对(key, value)添加到map中。
访问元素
要访问map中的元素，可以使用[]运算符：
Value myValue = myMap[key];
这将返回与指定键key相关联的值。
移除元素
从map中移除元素可以使用erase()方法：
myMap.erase(key);
这将把与指定键key相关联的键值对从map中移除。
检查是否包含某个键
通过count()方法可以检查map中是否包含指定的键：
if (myMap.count(key)) {
// map中包含指定的键key
}
获取元素数量
使用size()方法可以获取map中键值对的数量：
int mapSize = myMap.size();
高级特性
迭代器
map支持迭代器，可以用于遍历map中的所有键值对。以下是使用迭代器遍历map的基本语法：
std::map::iterator it;
for (it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ++it) {
// 处理键值对(it->first, it->second)
}
这里的it是一个迭代器，可以用来访问map中的键值对。it->first表示迭代器指向的键，it->second表示迭代器指向的值。
自定义比较函数
在默认情况下，map根据键的自然顺序进行排序。但是，如果需要根据其他方式进行排序，可以自定义比较函数。以下是创建一个使用自定义比较函数的map的基本语法：
struct Compare {
bool operator()(const Key& key1, const Key& key2) {
// 自定义比较逻辑
}
};
std::map myMap;
这里的Compare是自定义的比较函数，可以根据自己的需求进行实现。
实际应用
统计字符出现次数
在字符串处理中，我们经常需要统计每个字符出现的次数。这可以使用map来实现：
std::string str = "hello world";
std::map charCount;
for (char c : str) {
if (c != ' ') {
++charCount[c];
}
}
for (auto it : charCount) {
std::cout << it.first << ": " << it.second << std::endl;
}
缓存最近访问的元素
在缓存中，我们通常需要保留最近访问的元素，以便快速地访问它们。这可以使用map来实现：
const int CACHE_SIZE = 10;
std::map cache;
void getFromCache(const std::string& key) {
std::string value = cache[key];
// ...
}
void setToCache(const std::string& key, const std::string& value) {
if (cache.size() == CACHE_SIZE) {
cache.erase(cache.begin());
}
cache[key] = value;
}
总结
在C++ STL中，map是一种非常有用的关联式容器，它提供了一种将键值对相关联的方式，使得可以通过键值快速地查找、插入或删除元素。通过本文的介绍，你应该对map的基本特性、操作和高级特性有了更加深入的了解。在实际编程中，合理地运用map可以帮助我们解决各种问题，提高代码的效率和可读性。