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map

map 是啥鬼？

map 是利用红黑树实现的。

当你在写程序的时候，可能需要存储一些信息，例如存储学生姓名对应的分数，例如： Tom 0 ， Bob 100 ， Alan 100 。 但是由于数组下标只能为非负整数，所以无法用姓名来存储，这个时候最简单的办法就是使用 STL 的 map 了！

map 可任意类型为下标（在 map 中叫做 key ，也就是索引），下面是 map 的模型：

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map<类型名, 类型名> 你想给map起的名字

其中两个类型名第一个是 key （索引，可以理解为数组的下标），第二个是 value （对应的元素）。例如上面的例子，我们可以这样的存储：

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map<string, int> mp

是不是感觉很神奇？

map 具体怎么使用？

  • map 添加元素

  • 直接存，例如 mp["Tom"]=0

  • 通过插入，例如 mp.insert(pair<string,int>("Alan",100));

  • 初始化（C++11 及以上）和数组差不多：

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map<string, int> mp = {{"Tom", 0}, {"Bob", "100"}, {"Alan", 100}};

  • map 查找删除元素

  • 在你知道查找元素是啥的时候直接来就可以了，例如： int grade=mp["Tom"]

  • 如果你知道了元素的下标，但是想知道这个元素是否已经存在 map 中，可以使用 find 函数。

格式： if(mp.find()==mp.end()) ，意思是是否返回的是 map 的末尾，因为 map 如果没有查找到元素，迭代器会返回末尾。

其中 mp.end() 返回指向 map 尾部的迭代器，另外 也可以用 mp.count(__key) != 0 来判断

  1. 如果你想知道 map 里全部的元素，那么最正确的做法使用迭代器了，如果你还不会，请查阅之前文章中的迭代器。
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for (iter = mp.begin(); iter != mp.end(); iter++)
  cout << iter->first << " " << iter->second << endl;

其中 mp.begin() 返回指向 map 头部的迭代器 当然，如果使用 C++11（及以上）你还可以使用 C++11 的新特性，如下

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for (auto &i : mp) {
  printf("Key : %d, Value : %d\n", i.first, i.second);
}

iter->first 是 key 索引，例如 Tom ，而 iter->second 是 value 。

如果你想删除 Tom 这个元素，则可以利用 find 函数找到 Tom ，然后再 erase 如下

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map<string, int>::iterator it;
it = mp.find("Tom");
mp.erase(it)

如果你想清空所有的元素，可以直接 mp.clear()

  • 其他

我们刚才介绍了最常用的，下面是其他比较常用的：

  • count() 返回指定元素出现的次数，例如 mp.count()

  • swap() 可以交换两个 map ，例如 swap(m1,m2)

  • size() 返回 map 中元素的个数

  • empty() 如果 map 为空则返回 true ，例如 mp.empty() 。

map 常数靠得住吗？

一般情况下是可以的。无论查询，插入，删除的复杂度都是 O(\log N)，遍历是 O(N)。

不过有的时候不会满足啊！我只想查询元素，插入元素，但是时间不够咋办？请往下看！

  • 由于 NOIP 不资瓷吸氧（开启 O2 优化），所以 NOIP 要注意是否会被卡

更快：基于 Hash 实现的 map ！

Note

C++11 及以后使用 std::unordered_map ，在 <unordered_map> 头文件中 之前的版本可以使用 std::tr1::unordered_map ，在 <tr1/unordered_map> 头文件中

这个 map 的名字就是 unordered_map 了，它的查询，插入，删除的复杂度几乎是 O(1)级别（所有的操作几乎和 map 一样（注意 unordered_map 用迭代器遍历是无序的）。

但是在最坏情况下（产生大量 hash 冲突时）， unordered_map 的各项操作的时间复杂度可达 O(n^2)。（详情见 Codeforces 上发表的一篇卡 unordered_map 的文章）而且它的遍历速度会很慢，空间占用的会更大。

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