C++ 关联容器map 类型小结
关联容器与顺序容器关联容器通过键（key）存储和读取元素，而顺序容器则通过元素在容器中的位置顺序存储和访问元素。关联容器（Associative containers）支持通过键来高效地查找和读取元素。两个基本的关联容器类型是 map 和 set。 其中map 的元素以键－值（key-value）对的形式组织：键用作元素在 map 中的索引，而值则表示所存储和读取的数据。set
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关联容器与顺序容器
关联容器通过键（key）存储和读取元素，而顺序容器则通过元素在容器中的位置顺序存储和访问元素。
关联容器（Associative containers）支持通过键来高效地查找和读取元素。两个基本的关联容器类型是 map 和 set。 其中map 的元素以键－值（key-value）对的形式组织：键用作元素在 map 中的索引，而值则表示所存储和读取的数据。set 仅包含一个键，并有效地支持关于某个键是否存在的查询。
关联容器类型
一般来说，如果希望有效地存储不同值的集合，那么使用 set 容器比较合适，而 map 容器则更适用于需要存储（乃至修改）每个键所关联的值的情况。在做某种文本处理时，可使用 set 保存要忽略的单词。而字典则是 map 的一种很好的应用：单词本身是键，而它的解释说明则是值。 set 和 map 类型的对象所包含的元素都具有不同的键，不允许为同一个键添加第二个元素。如果一个键必须对应多个实例，则需使用 multimap 或 multi set，这两种类型允许多个元素拥有相同的键。
注意：关联容器根据键排列元素！所以，在迭代遍历访问容器时，是按照键的顺序访问元素，而与元素在容器中的存放位置无关！
基础pair类型
在utility
头文件定义。
map类型
map类型的定义
map 是键－值对的集合。map 类型通常可理解为关联数组（associative array）：可使用键作为下标来获取一个值，正如内置数组类型一样。而关联的本质在于元素的值与某个特定的键相关联，而并非通过元素在数组中的位置来获取。
map对象的构造函数即定义方法：
在实际应用中，键类型必须定义 < 操作符，比如list<> 容器的类型则不能作为键。
在使用关联容器时，它的键不但有一个类型，而且还有一个相关的比较函数。 所用的比较函数必须在键类型上定义严格弱排序（strict weak ordering）。所谓的严格弱排序可理解为键类型数据上的“小于”关系。当用于一个键与自身的比较时，肯定会导致 false 结果。如果它们相互之间都不存在“小于”关系，则容器将之视为相同的键。用做 map 对象的键时，可使用任意一个键值来访问相应的元素。这与下面的添加元素时行为有一定的对应
在使用关联容器时，它的键不但有一个类型，而且还有一个相关的比较函数。 所用的比较函数必须在键类型上定义严格弱排序（strict weak ordering）。所谓的严格弱排序可理解为键类型数据上的“小于”关系。当用于一个键与自身的比较时，肯定会导致 false 结果。如果它们相互之间都不存在“小于”关系，则容器将之视为相同的键。用做 map 对象的键时，可使用任意一个键值来访问相应的元素。这与下面的添加元素时行为有一定的对应
map定义的类型
其中：其 value_type 是存储元素的键以及值的 pair 类型，而且键为 const。
// count number of times each word occurs in the input
map<string, int> word_count; // empty map from string to int
// get an iterator to an element in word_count
map<string, int>::iterator map_it = word_count.begin(); // *map_it is a reference to a pair<const string, int> objectcout << map_it->first; // prints the key for this element
cout << " " << map_it->second; // prints the value of the element
map_it->first = "new key"; // error: key is const
++map_it->second; // ok: we can change value through an iteratormap元素添加
一、下标添加
当编写以下代码时：
map <string, int> word_count; // empty map
// insert default initialzed element with key Anna; then assign 1 to its value
word_count["Anna"] = 1;
1.在 word_count 中查找键为 Anna 的元素，没有找到。
2.将一个新的键－值对插入到 word_count 中。它的键是 const string 类型的对象，保存 Anna。而它的值则采用值初始化，这就意味着在本例中值为 0。
3.将这个新的键－值对插入到 word_count 中。
4.读取新插入的元素，并将它的值赋为 1。
使用下标访问 map 与使用下标访问数组或 vector 的行为截然不同：用下标访问不存在的元素将导致在 map 容器中添加一个新元素，它的键即为该下标值。
2.将一个新的键－值对插入到 word_count 中。它的键是 const string 类型的对象，保存 Anna。而它的值则采用值初始化，这就意味着在本例中值为 0。
3.将这个新的键－值对插入到 word_count 中。
4.读取新插入的元素，并将它的值赋为 1。
使用下标访问 map 与使用下标访问数组或 vector 的行为截然不同：用下标访问不存在的元素将导致在 map 容器中添加一个新元素，它的键即为该下标值。
PS：下标操作符返回值的使用
通常来说，下标操作符返回左值。它返回的左值是特定键所关联的值。可如下读或写元素：
通常来说，下标操作符返回左值。它返回的左值是特定键所关联的值。可如下读或写元素：
// count number of times each word occurs in the input
map<string, int> word_count; // empty map from string to int
string word;
while (cin >> word)
++word_count[word]; 二、insert添加
map上的insert操作
1.添加元素
// if Anna not already in word_count,inserts new element with value 1
word_count.insert(map<string, int>::value_type("Anna", 1));
（1）
word_count.insert(make_pair("Anna", 1));
（2）使用 typedef
typedef map<string,int>::value_type valType;
word_count.insert(valType("Anna", 1));
There can be only one element with a given key in a map. If we attempt to insert an element with a key that is already in the map, then insert does nothing. The versions of insert that take an iterator or iterator pair do not indicate whether or how many elements were inserted.
但是，带有一个键－值 pair 形参的 insert 版本将返回一个值：包含一个迭代器和一个 bool 值的 pair 对象，其中迭代器指向 map 中具有相应键的元素，而 bool 值则表示是否插入了该元素。如果该键已在容器中，则其关联的值保持不变，返回的 bool 值为 false。在这两种情况下，迭代器都将指向具有给定键的元素。
查找以及读取map中的元素
一、下标读取
map<string,int> word_count;
int occurs = word_count["foobar"];二、不修改map对象的查询操作
（1） m.count(k)；返回 m 中 k 的出现次数
（2） m.find(k)； 如果 m 容器中存在按 k 索引的元素，则返回指向该元素的迭代器。如果不存在，则返回超出末端迭代器
-----使用count检查对象总某键是否存在
对于 map 对象，count 成员的返回值只能是 0 或 1。map 容器只允许一个键对应一个实例，所以 count 可有效地表明一个键是否存在。如果返回值非 0，则可以使用下标操作符来获取该键所关联的值，而不必担心这样做会在 map 中插入新元素：
int occurs = 0;
if (word_count.count("foobar"))
occurs = word_count["foobar"];
当然，在执行 count 后再使用下标操作符，实际上是对元素作了两次查找。如果希望当元素存在时就使用它，则应该用 find 操作。
-----读取元素而不插入该元素
find 操作返回指向元素的迭代器，如果元素不存在，则返回 end 迭代器：
int occurs = 0;
map<string,int>::iterator it = word_count.find("foobar");
if (it != word_count.end())
occurs = it->second;删除map元素
遍历map对象
map同样提供begin和end运算。以生成遍历整个元素的迭代器
ok，that`s all .
实际程序演练
一、单词统计
代码一：
// 建立一个map对象，保存所读入的单词及其出现的次数(以单词为键，对应的值为单词出现的次数)
// 利用下标添加元素
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std;
// 2013.11.18 Written by C_SuooL_Hu
int main()
{
// freopen("in.txt","r",stdin);
// freopen("out.txt","w",stdout);
map<string, int> wordCount;
typedef map<string, int> ::iterator valType;
string word;
// 读入单词并统计次数
cout << "Enter some words (Ctrl + Z to end):" << endl;
while (cin >> word)
{
// 如果读入的word存在在容器中，则使键值为word的值++，否则添加以此元素为索引的键，然后键值初始化为0，后++，即为1.
++wordCount[word];
}
// 输出结果，用迭代器
cout << "word\t\t" << "times" << endl;
for (valType iter = wordCount.begin(); iter != wordCount.end(); ++iter)
{
cout << (*iter).first << "\t\t" << (*iter).second << endl;
}
return 0;
}
代码二：
#include <iostream> #include <map> #include <string> using namespace std;// mapint main() { freopen("in.txt","r",stdin); freopen("out.txt","w",stdout); // count number of times each word occurs in the input map<string, int> word_count; // empty map from string to int typedef map<string, int> ::iterator valType; string word; while (cin >> word) { // inserts element with key equal to word and value 1; // if word already in word_count, insert does nothing pair<map<string, int>::iterator, bool> ret =word_count.insert(make_pair(word, 1)); if (!ret.second) // word already in word_count ++ret.first->second; // increment counter }// outputcout << "word\t\t" << "times" << endl;for (valType iter = word_count.begin(); iter != word_count.end(); ++iter){cout << (*iter).first << "\t\t" << (*iter).second << endl;}return 0;}// 2013.11.18 Written by C_SuooL_Hu
运行结果：
有图可知，用迭代器输出的时候，按照字典序输出。
二、单词转换器（转换译码）
代码有点丑，输入输出IO库还很需要加强。。。对文件的操作基本是文盲。。
#include <map>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <sstream>
// 2013.11.18 Written by C_SuooL_Hu
using namespace std;
ifstream& open_file(ifstream&, const string&);
int main()
{
freopen("out.txt", "w", stdout);
// map to hold the word transformation pairs:
// key is the word to look for in the input; value is word to use in the output
map<string, string> trans_map;
string key, value;
// ´´½¨Á÷
ifstream myfile ("trans_map.txt");
ifstream myfilein ("in.txt");
ofstream outfile("out.txt");
// ÅжÏÎļþÊÇ·ñ´ò¿ª
if(!myfile)
{
cout << "Unable to open myfile";
exit(1); // terminate with error
}
if(!outfile)
{
cout << "Unable to open outfile";
exit(1); // terminate with error
}
// read the transformation map and build the map
while (myfile >> key >> value)
{
trans_map.insert(make_pair(key, value));
}
// this block just produces the vector so that we can print it
// for the book
cout << "Here is our transform string input:\n\n";
// read some text to transform
string word;
// ok, now we're ready to do the transformations
// open the input file and check that the open succeeded
string WORD;
bool firstword = true; // controls whether a space is printed
while (myfilein >> WORD)
{
// ok: the actual mapwork, this part is the heart of the program
map<string, string>::const_iterator map_it =
trans_map.find(WORD);
// if this word is in the transformation map
if (map_it != trans_map.end())
{
// replace it by the transformation value in the map
WORD = map_it->second;
}
if (firstword)
firstword = false;
else
cout << " "; // print space between words
cout << WORD;
}
cout << endl; // done with this line of input
return 0;
}
测试结果：
【未完待续】。。。
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