【C++/STL】map和multimap的使用
上个文章我们学习了STL关联式容器——set的使用，本篇文章我们将介绍另一组关联式容器map。
关于关联式容器和键值对的概念在上篇文有讲到 ->键值对。这里不再赘述
一、map的介绍
map 的底层也是基于红黑树实现的，其内部元素根据键自动升序排列。
- map是关联式容器，它按照特定的次序存储键值对pair（key和值value组成的元素）。
- 键值key和实值value的类型可能不同，在map的内部，key与value通过成员类型 value_type绑定在一起，为其取别名称为pair。
- 在内部，map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。
- map容器中元素的键值key不能被修改，但是元素的值value可以被修改
map与set相比区别如下：
存储内容上，set 存储键，map 存储键值对（ pair 类型）；
元素访问上，set 仅支持访问键，map 则可通过键访问对应值，且值支持修改。
二、map的使用
构造函数
主要有以下三种构造：
// 构造一个key为string类型，value为int类型的空容器
map<string, int> m1;// 拷贝构造key为string类型，value为int类型的m1容器的复制品
map<string, int> m2(m1); // 使用迭代器拷贝构造m2容器某段区间的复制品
map<string, int> m3(m2.begin(), m2.end());insert
将对应的键值对直接插入进去（会按照搜索的规则到达相应的位置），并返回一个 pair<iterator,bool>，跟set是一样的，bool是用来判断插入成功或者失败，因为map也是不支持键值冗余的。
每个插入的键值对都是pair的匿名构造，为了提高效率，c++中提供了一个make_pair的接口
这是几种常用元素插入方式：
因为 map 中元素的键是唯一的，所以插入操作会检查被插入元素的键是否已经存在，如果存在相等的健值，则不插入该元素，并返回包含重复键的元素的迭代器（如果该重载函数有返回值）。
第一个重载函数（单个元素插入）的返回值：是一个 pair
- 当插入成功时，pair 的第一个元素是指向新元素的迭代器，第二个元素是 true；
- 当因有重复键而插入失败时，pair 的第一个元素是指向包含重复键的元素的迭代器，第二个元素是 false。
erase
下面是指定位置迭代器删除和指定元素删除
重载operator[ ]
operator[]在map里实现的功能很强大。可以快速实现插入或修改功能。
调用[]等同于调用这个：
(*((this->insert(make_pair(k,mapped_type()))).first))
分布解析如下
- this->insert(make_pair(k, mapped_type())):
- this 指针指向当前对象。
- insert 是当前对象的一个成员函数。
- make_pair (k, mapped_type ()) 创建了一个键值对，其中 k 是键，mapped_type () 是默认构造的值。
- insert 函数将这个键值对插入到当前对象中，并返回一个 pair，其中 first 是一个迭代器，指向插入的键值对，second 是一个布尔值，表示插入是否成功。
- (this->insert(make_pair(k, mapped_type()))).first:
- 从 insert 函数返回的 pair 中取出 first，即指向插入的键值对的迭代器。
- *((this->insert(make_pair(k, mapped_type()))).first):
- 对迭代器进行解引用，得到插入的键值对。
- (*((this->insert(make_pair(k, mapped_type()))).first)).second:
- 从解引用的键值对中取出 second，即插入的值。
实际上就是这三步：
- 调用 insert 函数插入键值对。
- 拿出从 insert 函数获取到的迭代器。
- 返回该迭代器位置元素的值 value。
对应分解代码如下：
mapped_type& operator[] (const key_type& k)
{//1、调用insert函数插入键值对pair<iterator, bool> ret = insert(make_pair(k, mapped_type()));//2、拿出从insert函数获取到的迭代器iterator it = ret.first;//3、返回该迭代器位置元素的值valuereturn it->second;
}operator[]的本质：给[]一个Key，如果存在，就返回Key对应val的引用。如果不存在，就插入Key，然后val给的是缺省值(string缺省值就是"") 。
下面是一个举例：
遍历
不能直接对迭代器解引用，因为里面有两个值。
可以范围for传引用访问。
三、multimap
multimap 容器与 map 容器的底层实现一样，都是平衡搜索树（红黑树），其次两者所提供的成员函数的接口都是基本一致的
唯一的不同点是multimap 允许键值冗余，即 multimap 容器当中存储的元素是可以重复的。
multimap没有重载[]，所以只能使用insert。multimap不能重载[]，因为已经允许冗余了，如果key有多个，就不知道返回哪个key对应的val。
void test()
{//是否插入看的是key,不是value//multimap支持key冗余,无论value是否一样multimap<int, string> mul_map;mul_map.insert({ 1, "Hello" });mul_map.insert({ 1, "Hi" });mul_map.insert({ 2,"Hehe" });mul_map.insert({ 3,"nice" });mul_map.insert({ 3,"nice" });cout << "multimap:" << endl;for (const auto& e : mul_map){cout << e.first << " " << e.second << endl;}
}由于 multimap 容器允许键值冗余，因此两个容器中成员函数 find 和 count 的意义也有所不同：
| 成员函数 find | 功能 |
|---|---|
| map 对象 | 返回值是键值为 key 的元素的迭代器 |
| multimap 对象 | 返回底层搜索树中序的第一个键值为 key 的元素的迭代器 |
| 成员函数 count | 功能 |
|---|---|
| map 对象 | 键值为 key 的元素存在则返回 1，不存在则返回 0（find 成员函数可代替） |
| multimap 对象 | 返回键值为 key 的元素个数（find 成员函数不可代替） |