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C++ map multimap 容器：赋值、排序、大小与删除操作

news 来源：原创 2025/5/19 5:58:37

概述

map和multimap是C++ STL中的关联容器，它们存储的是键值对(key-value pairs)，并且会根据键(key)自动排序。两者的主要区别在于：

map不允许重复的键
multimap允许重复的键

本文将详细解析示例代码中涉及的map操作，包括赋值、排序、大小查询和删除等核心功能。

1. 头文件与命名空间

#include <iostream>
#include <map>using namespace std;

#include <map>：必须包含的头文件，提供map和multimap的实现
using namespace std：使用标准命名空间，避免每次都要写std::

2. 自定义排序规则（仿函数）

class CompareInt {
public:bool operator()(const int& left, const int& right) const {return left > right;  // 降序排序}
};

仿函数(Functor)：重载了()运算符的类，可以像函数一样调用
这里实现了降序排序规则，当left > right时返回true
注意operator()应该声明为const，因为它不修改对象状态

3. map的声明与初始化

map<int, string> mapStu;  // 默认less 升序排序
//map<int, string,greater<int>> mapStu;  // greater 降序排序
//map<int, string,CompareInt> mapStu;  // 使用自定义仿函数

默认排序：不指定第三个模板参数时，使用less<Key>，即升序排序
内置排序规则：可以使用greater<Key>实现降序排序
自定义排序：通过传递自定义的仿函数类型作为第三个模板参数

4. 插入元素

mapStu.insert(pair<int, string>(2, "小明"));
mapStu.insert(pair<int, string>(3, "廉颇"));
mapStu.insert(pair<int, string>(1, "妲己"));
mapStu.insert(pair<int, string>(4, "庄周"));

insert()：插入键值对
使用pair构造键值对，first是键，second是值
插入后元素会根据键自动排序

5. 拷贝构造与赋值

map<int, string> mapB(mapStu);   // 拷贝构造
map<int, string> mapC = mapStu;  // 赋值操作

拷贝构造：创建一个新map并复制所有元素
赋值操作：将已有map的所有元素复制到另一个map
两种方式都会创建与原map完全相同的新容器

6. 元素访问与修改

mapC[3] = "小乔";  // 通过键访问并修改值

operator[]：通过键访问对应的值
如果键不存在，会自动插入该键，值为默认构造

7. 交换操作

mapC.swap(mapB);  // 交换两个map的内容

swap()：高效交换两个map的内容
实际只交换内部指针，不复制元素，时间复杂度O(1)

8. 删除操作

8.1 删除区间元素

map<int, string>::iterator iBegin = mapB.begin();
++iBegin;
map<int, string>::iterator iEnd = mapB.end();
mapB.erase(iBegin, iEnd);  // 删除[iBegin, iEnd)区间

erase(beg, end)：删除迭代器区间[beg, end)内的元素
区间是半闭半开的，包含beg但不包含end
返回void（新标准返回下一个元素的迭代器）

8.2 删除单个元素

mapC.erase(mapC.begin());  // 删除第一个元素
mapC.erase(4);             // 删除键为4的元素

erase(pos)：删除迭代器pos指向的元素
erase(key)：删除所有键等于key的元素（对于map最多一个）

8.3 清空容器

mapC.clear();  // 清空所有元素

clear()：删除容器中的所有元素，使size为0

8.4 删除结果检查

map<int, string, greater<int>>::size_type st = mapStu.erase(5);
cout << "st = " << st << endl;  // 输出删除的元素个数

**erase(key)**返回删除的元素个数
对于map，返回值只能是0或1
对于multimap，返回值可以是任意非负整数

9. 大小查询

if (!mapC.empty()) {cout << "mapC的大小: " << mapC.size() << endl;
}

empty()：检查容器是否为空
size()：返回容器中元素的个数
通常先检查empty()再调用size()更安全

10. 迭代器遍历

for (map<int, string, CompareInt>::iterator it = mapStu.begin(); it != mapStu.end(); it++) {cout << "key: " << (*it).first << "  value: " << (*it).second << endl;
}

begin()/end()：获取首元素和尾后迭代器
迭代器解引用得到pair<const Key, Value>
可以用it->first和it->second访问键和值

完整代码回顾

#include <iostream>
#include <map>using namespace std;// 仿函数用于比较int（降序排序）
class CompareInt {
public:bool operator()(const int& left, const int& right) const {return left > right;    // 降序排序}
};int main(void) {map<int, string> mapStu;  // 默认less 升序排序//map<int, string,greater<int>> mapStu;  // greater 降序排序// 使用自定义的仿函数作为比较器//map<int, string,CompareInt> mapStu;  mapStu.insert(pair<int, string>(2, "小明"));mapStu.insert(pair<int, string>(3, "廉颇"));mapStu.insert(pair<int, string>(1, "妲己"));mapStu.insert(pair<int, string>(4, "庄周"));// map对象的拷贝构造与赋值map<int, string> mapB(mapStu);   // 拷贝构造for (map<int, string>::iterator it = mapB.begin(); it != mapB.end(); it++) {cout << "key: " << (*it).first << "  value: " << (*it).second << endl;}cout << endl;map<int, string> mapC = mapStu;  // 赋值for (map<int, string>::iterator it = mapC.begin(); it != mapC.end(); it++) {cout << "key: " << (*it).first << "  value: " << (*it).second << endl;}cout << endl;mapC[3] = "小乔";mapC.swap(mapB);// map的删除map<int, string>::iterator iBegin = mapB.begin();++iBegin;map<int, string>::iterator iEnd = mapB.end();mapB.erase(iBegin, iEnd);  // 删除区间mapC.erase(mapC.begin());  // 删除第一个元素mapC.erase(4);             // 删除key为4的元素mapC.clear();              // 清空容器map<int, string, greater<int>>::size_type st = mapStu.erase(5);cout << "st = " << st << endl;  // 输出删除个数// map的大小if (!mapC.empty()) {cout << "mapC的大小: " << mapC.size() << endl;}// 遍历mapfor (map<int, string, CompareInt>::iterator it = mapStu.begin(); it != mapStu.end(); it++) {cout << "key: " << (*it).first << "  value: " << (*it).second << endl;}system("pause");return 0;
}