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文章目录关联式容器树形结构的关联式容器setinsert增减erase删除multiset修改mappairkey,valueinsertoperator[] 的引入insert和operator[]的区别multimap小结map的使用统计最喜欢吃的前几种水果前K个高频单词返回单词的频率由高到低,频率相同时字典序排列关联式容器 序列式容器: vector、list、deque、forward_list(C11)等这些容器统称为序列式容器因为其底层为线性序列的数据结构里面存储的是元素本身,元素之间无关系,可以随意的插入. 关联式容器map/set… 存储加查找数据,数据之间不能随便插入和删除,有强烈的关联关系.关联式容器也是用来存储数据的与序列式容器不同的是其里面存储的是key, value结构的键值对在数据检索时比序列式容器效率更高 键值对 用来表示具有一一对应关系的一种结构该结构中一般只包含两个成员变量key和valuekey代表键值value表示与key对应的信息。比如现在要建立一个英汉互译的字典那该字典中必然有英文单词与其对应的中文含义而且英文单词与其中文含义是一一对应的关系即通过该应该单词在词典中就可以找到与其对应的中文含义.
树形结构的关联式容器
set
底层是之前实现过的搜索树的K模型
insert增减
搜索树走得是中序遍历BS搜索树是底层自身带有排序去重的功能。 如果有相同的值就不会进行再次插入的了。 所以有去重的需要可以用set,默认是升序.
erase删除
删除某一个元素要先进行查找就是find()
删除一个位置和删除一个值的区别:
位置要确保位置的有效而删除值有就删除没有就没有反馈。
erase的返回值是已经删除的指定元素的个数
void test_set()
{setint st;st.insert(3);st.insert(5);st.insert(4);st.insert(2);st.insert(8);st.insert(9);st.insert(9);//迭代器setint::iterator it st.begin();while (it ! st.end()){cout *it ;it;}cout endl;//2 3 4 5 8 9setint::iterator pos st.find(3);if (pos ! st.end()){st.erase(pos);}//有序说明搜索树走得是中序-排序//去重效果:相同数据插入失败
//范围forfor (auto e : st){cout e ;}cout endl;
}multiset
如果只想排序不想要去重就用multiset (多样的)
当删除的值有多个的时候删除的值是哪一个位置的呢
find查找到的是中序的第一个也就是最左节点.
void test_multi_set()
{multisetintst;st.insert(3);st.insert(5);st.insert(4);st.insert(2);st.insert(8);st.insert(9);st.insert(9);st.insert(9);st.insert(9);st.insert(9);st.insert(1);multisetint::iterator it st.begin();while (it ! st.end()){cout *it ;it;}cout endl;auto pos st.find(9);while (pos ! st.end()){cout *pos ;pos;}//如何将所有重复元素删除//auto pos1 st.find(9);//while (pos1 ! st.end() *pos1 9)//{// st.erase(pos1);// //节点指针被干掉之后是野指针无法,所以会崩溃// pos1;//}cout st.erase(9) endl;//把所有9都删了,还返回了删了几个for (auto e : st){cout e ;}cout endl;
}修改
运用迭代器进行修改的时候是不允许的因为改动某一个节点的值之后就可能不是搜索树,因为节点之间存在大小关系. map
底层是搜索树对应的key-val模型 pairkey,value pair提供构造函数 pair匿名对象 make_pair()函数模板,对匿名对象的一层封装.虽然看起来多一层函数调用,其实可以设置为内联函数直接打开. pair是一个结构体,两个值都是公有的.
pair并没有重载流插入和流提取运算符,遍历的时候可以通过first和second进行访问.
void test_map()
{mapstring,stringm;//pair的构造函数pairstring, string kv1(sort, 排序);m.insert(kv1);//pair的匿名对象m.insert(pairstring,string(string,字符串));//make_pair自动推导类型,简洁m.insert(make_pair(test,测试));mapstring, string::iterator it m.begin();while (it ! m.end()){//cout *it endl;//pair不支持流插入和流提取cout (*it).first : (*it).second endl;cout it-first : it-second endl;it;}cout endl;//最好加上,因为每一次pair中的string都得拷贝给efor (auto e : m){cout e.first : e.second endl;}cout endl;
}map的key不支持修改但是val是支持修改的.因为搜索树的关系是靠key来维护的.
insert
插入的时候涉及到去重需要先进行查找由于是搜索树插入的时候为了更合适的位置又进行了一遍查找 为了进行优化引进了pair(iterator,bool) insert();实现用iterator和bool两个标志来完成对于上面的优化。 void test_map2()
{//了解insert返回值之前string arr[] {苹果,苹果, 苹果, 苹果, 苹果, 香蕉,西红柿};mapstring, int countMap;for (auto str : arr){auto ret countMap.find(str);if (ret countMap.end())countMap.insert(make_pair(str, 1));elseret-second;}//了解insert返回值之后for (auto str:arr){auto kv countMap.insert(make_pair(str,1));if (kv.second false){kv.first-second;//返回值的第一个是相同节点的指针}}//[]的引入for (auto str : arr){countMap[str];}for (auto e : countMap){cout e.first : e.second endl;}cout endl;
}operator[] 的引入 迭代器要么指向新插入的节点要么指向相同值的节点.
//map中[]的文档注释
mapped_type operator[](const key_type k)
{return *(this-insert(make_pair(k,mapped_type())).first).second;
}
//帮助理解版本
mapped_typeoperator[](const key_type k)
{pairiterator,bool retinsert(make_pair(k,mapped_type()));return ret-first.second;
}水果第一次出现插入修改insert时考虑的只有key. 水果不是第一次出现查找修改,因为的存在,作用在相同值节点的second上. insert和operator[]的区别 multimap 允许key冗余multimap 类型。无论是否相同都会进行插入. 不支持[]的出现根据底层理解,应该返回哪个节点的value值呢? coutdict.count(“left”);返回key出现的次数.
小结
前面对map/multimap/set/multiset进行了简单的介绍在介绍中发现这几个容器有个共同点是其底层都是按照二叉搜索树来实现的但是二叉搜索树有其自身的缺陷假如往树中插入的元素有序或者接近有序二叉搜索树就会退化成单支树时间复杂度会退化成O(N)因此map、set等关联式容器的底层结构是对二叉树进行了平衡处理即采用平衡树来实现。
map的使用
统计最喜欢吃的前几种水果
# includealgrithmstruct CountVal
{bool operator()(const pairstring ,intl,const pairstring,intr){//return l.second r.second;return l.second r.second;//堆优先级队列中使用的}
}
struct CountIterator
{bool operator()(const mapstring,int::iterator l,const mapstring,int::iteratorr){//return l-secondr-second;return l-second r-second;//优先级队列中使用的想要建立的是一个大堆}
}
void GetfavoriteFruit(const vectorstringfruits,size_t k)
{mapstring,intcountmap;for(auto e:countmap){countmap[e];}//数据量不大的排序//sort,为了便于进行以次数为依据的排序需要先将数制拷贝到数组中进行排序。//1. 第一种写法有很多次对于pair类型的深拷贝放到vector中如果string很长就是浪费空间vectorpairstring,int sortV;for(auto kv: countmap){sortV.push_back(kv);}sort(sortV.begin(),sortV.end(),CountVal());for(int i0;ik;i){coutsortV[i].first:sortV.secondendl;}coutendl;//2. 第二种写法vector的迭代器支持排序而map的不支持
//那么就将pair的迭代器拷贝进vector中vectormapstring,int::iterator sortV;auto it countmap.begin();while(it!countmap.end()){sortV.push_back(it);it;}sort(sortV.begin(),sortV.end(),CountIterator());for(int i0;ik;i){coutsortV[i]-first:sortV[i]-secondendl;//容器当中都是迭代器}coutendl;
//3. 使用multimap操作
//仿函数默认是升序less,将他设置为greater就改成了降序
//头文件
#includefunctionalmultimapint ,string,greaterint sortmap;for(auto kv:countmap){sortmap.insert(make_pair(kv.second,kv.first));//根据value排序}
//4.1 用优先级队列,用的是堆
//#includequeuepriority_queuepairstring,int,vectorpairstring,int,CountVal pq;//pq这里类模板传类型CountVal,前两种仿函数是函数模板传对象CountVal()for(autokvcountmap){pq.push(kv);}while(k--){coutpq.top().first :pq.top().secondendl;pq.pop();}coutendl;//4.2 没有必要将数据也拷贝出来拷贝迭代器出来就可以找到相应的数据priority_queuemapstring,int::iterator,vectormapstring,int::iterator,CountIterator pq;auto itcountmap.begin();while(it!countmap.end()){pq.push(it);it;}while(k--){coutpq.top()-first :pq.top()-secondendl;pq.pop();}coutendl;
}
//pair 是支持比较大小的。
注意参数(类型,承装类型的容器,仿函数)优先级队列,小于建的是大堆 前K个高频单词返回单词的频率由高到低,频率相同时字典序排列
sort的底层是快排是不稳定的排序。只有稳定的排序才能保证字典序i在L的前面.稳定的排序:stable_sort()
//使用map的特性
vectorstringtopKFrequency(vectorintwords,int k)
{mapstring,int countmap;for(auto kv : words){countmap[kv];}multimapint ,string,greaterint sortMap;for(auto kv: countmap){sortMap.insert(make_pair(kv.second,kv.first));}vectorstringv;auto itsortMap.begin();while(k--){v.push_back(it-second);it;}return v;
}
