C++. map. Знакомство с синтаксисом

Опубликовано 29.09.2014 | Автор: admin

map — это такая структура данных, которая содержит пару ключ — значение

Ключом, как правило, является какое-то название, а значением назначаемые данные, связанные с этим названием. Например, у нас может быть набор объектов одной группы: яблоко, аплеьсин, персик", так вот название этой группы объектов — это ключ, а каждый из этих объектов — это то, что может быть значением, соотносящимся с названием группы. Это называется ассоциацией.

map — это массив ассоциаций.

Чтобы объявить какой-то объект map, нужно определиться, какой тип будет иметь ключ, а какой тип будет у названий. А чтобы использовать map, следует включать соответствующую директиву:

//C++		Листинг #1		map
#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main(){
    setlocale(LC_ALL, "");    
    map<string, int> m;    //для ключей предопределяем тип string, а для данных int
}

//C++ Листинг #1 map

#include <iostream>

#include <map>

using namespace std;

int main(){

setlocale(LC_ALL, "");

map<string, int> m; //для ключей предопределяем тип string, а для данных int

}

Если вы после всех объяснений плохо себе представляете, что такое map, но хорошо понимаете, что такое одномерный массив, попробуйте представить одномерный массив, у каждой ячейки которого появилось уникальное название. А использованием названия можно вытащить значение названной ячейки.

******

ФРУКТ

ЦВЕТ

СТРАНА

МАССИВ

ЯБЛОКО

ЗЕЛЕНЫЙ

УКРАИНА

******

'Ауди'

'Фольцваген'

'Мерседес'

МАССИВ

1000

900

3000

В один момент времени у ключа map может быть только одно значение (но этим значением может быть, например, вектор). Смысл в том, что это значение можно менять. Так, таблица с названиями автомобилей — это что-то вроде прайс-листа. Ключом являются названия фирм, а значенями числа (якобы цены). Цены можно обновлять, но нельзя задать несколько цен одному ключу. Давайте кодом отобразим одну из показанных таблиц:

//C++		Листинг #2		Знакомство с map
#include <iostream>
#include <map>			//Будем использовать map

using namespace std;

int main(){
    setlocale(LC_ALL, "");
    map<string, int> m;    //для ключей предопределяем тип string, а для данных int

    m ={
      {"Ауди", 1000},
      {"Фольцваген", 900},
      {"Мерседес", 3000},
    };

    //Теперь можно вытащить значение по ключу:
     cout << m["Ауди"] << '\n';
     cout << m["Фольцваген"] << '\n';
     cout << m["Мерседес"] << '\n';
}

//C++ Листинг #2 Знакомство с map

#include <iostream>

#include <map> //Будем использовать map

using namespace std;

int main(){

setlocale(LC_ALL, "");

map<string, int> m; //для ключей предопределяем тип string, а для данных int

m ={

{"Ауди", 1000},

{"Фольцваген", 900},

{"Мерседес", 3000},

};

//Теперь можно вытащить значение по ключу:

cout << m["Ауди"] << '\n';

cout << m["Фольцваген"] << '\n';

cout << m["Мерседес"] << '\n';

}

Хоть map и походит на массив с именованными ячейками, это не масссив, это другая структура данных. Нельзя у map вытащить значения не по имени ячейки, а по индексу. Дело в том, что значения не размещаются по собственному порядку, поэтому у них индексов как таковых нет вообще. Значения упорядочиваются по ключам.

В C++ у map ключ называется first, а назначаемое (назначенное) данное называется second. Обойти map можно почти как и обычный массив. В том смысле, что можно взять начало и конец объекта map и пройтись по этому диапазону, собирая все значения. Но в отличие от обхода массива (в котором ориентир идёт на номер хранимого элемента), обход map производится по позиции (с помощью перемещаемого по адресам итератора): итератор гуляет по ключам. Да и обращаться нужно, если к содержимому, то либо через итератор к ключу, либо через итератор к значению. Итератор — это такой бегунок, который позиционируется на адресе одного из элементов.

//C++		Листинг #3.1		Обход map
#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main(){
    setlocale(LC_ALL, "");
    map<string, int> m;    //для ключей предопределяем тип string, а для данных int

    m ={
      {"Ауди", 1000},
      {"Фольцваген", 900},
      {"Мерседес", 3000},
    };

    map<string, int>::iterator it;      //объявили итератор
    it = m.begin();           //установили его на начало map

    while (it != m.end()){
      cout << it -> first << ":   ";     //вытаскиваем ключ
      cout << it -> second;              //вытаскиваем значение
      cout << '\n';
      it++;  //устанавливаем итератор на следующий элемент обходимой структуры данных
    }
}

//C++ Листинг #3.1 Обход map

#include <iostream>

#include <map>

using namespace std;

int main(){

setlocale(LC_ALL, "");

map<string, int> m; //для ключей предопределяем тип string, а для данных int

m ={

{"Ауди", 1000},

{"Фольцваген", 900},

{"Мерседес", 3000},

};

map<string, int>::iterator it; //объявили итератор

it = m.begin(); //установили его на начало map

while (it != m.end()){

cout << it -> first << ": "; //вытаскиваем ключ

cout << it -> second; //вытаскиваем значение

cout << '\n';

it++; //устанавливаем итератор на следующий элемент обходимой структуры данных

}

Для наглядности цикл в листинге #3.1 был упрощён. Если не брать во внимание существование автоматического выведения типа, то вы можете использовать или встречать что-то вроде такого:

//C++		Листинг #3.2		Обход map
 map<string, int> m;    //для ключей предопределяем тип string, а для данных int

    m ={
      {"Ауди", 1000},
      {"Фольцваген", 900},
      {"Мерседес", 3000},
    };

   for (map<string, int>::iterator it=m.begin(); it!=m.end(); it++){
      cout << it -> first << ":   ";     //вытаскиваем ключ
      cout << it -> second;              //вытаскиваем значение
      cout << '\n';
   }

//C++ Листинг #3.2 Обход map

map<string, int> m; //для ключей предопределяем тип string, а для данных int

m ={

{"Ауди", 1000},

{"Фольцваген", 900},

{"Мерседес", 3000},

};

for (map<string, int>::iterator it=m.begin(); it!=m.end(); it++){

cout << it -> first << ": "; //вытаскиваем ключ

cout << it -> second; //вытаскиваем значение

cout << '\n';

}

Обычно ключ не предполагает редактирования собственного названия, поэтому напрямую до некоторых пор кодом ключу можно было задать название, использовать которое пермаментно, а если нужно было переименовать ключ, то находили нужную ячейку по ключу, сохраняли её значение в создаваемую, в создаваемой называли ключ нужным себе именем, после чего найденную ячейку удаляли, а вместо неё использовали созданную со скопированным значением. Меняются обычно значения, а не ключи. Вот несколько примеров изменить значения:

//C++		Листинг #4		map		Меняем значения
#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

int main(){
    setlocale(LC_ALL, "");
    map<string, int> m;    //для ключей предопределяем тип string, а для данных int

    m ={
      {"Ауди", 1000},
      {"Фольцваген", 900},
      {"Мерседес", 3000},
    };

   m["Ауди"] = m["Ауди"] + 77;   //Возросло на 77
   m["Фольцваген"] = 1000;       //Обновилаось, стало 1000
   m.find("Мерседес") -> second = 4000;  //и вот так можно (second <—-- значение)


   for (auto it: m){
      cout << it.first << ":  ";
      cout << it.second << '\n';
   }
}

//C++ Листинг #4 map Меняем значения

#include <iostream>

#include <map>

using namespace std;

int main(){

setlocale(LC_ALL, "");

map<string, int> m; //для ключей предопределяем тип string, а для данных int

m ={

{"Ауди", 1000},

{"Фольцваген", 900},

{"Мерседес", 3000},

};

m["Ауди"] = m["Ауди"] + 77; //Возросло на 77

m["Фольцваген"] = 1000; //Обновилаось, стало 1000

m.find("Мерседес") -> second = 4000; //и вот так можно (second <—-- значение)

for (auto it: m){

cout << it.first << ": ";

cout << it.second << '\n';

}

Основная сложность у меня во время моего знакомства была во вставке в map значений. Возможно, кто-то это читает только потому что испытывает те же трудности, что когда-то испытывал я. Дело в том, что для вставки map используют pair.

pair — это шаблонный класс, который предоставляет возможность использовать объекты с двумя значениями.

Для использования pair — нужно включать директиву #include <utility>.

Отличаются pair и map тем, что один pair предоставляет один объект с двумя значениями (с одним ключ-значением), а один map множество пар ключ-значение.

Шаблонные классы — это такие классы, тип для объектов которых даётся только при объявлении объектов. map — это тоже шаблонный класс: когда мы объявляли объект m в наших листингах, мы сразу предопределяли ему, какие типы в нём будут. Для pair тоже нужно предопределять типы. В нашем случае в map вставляются pair, поэтому предопределённые типы map и pair должны быть идентичными.

Для того, чтобы наделить объект пары названием и значением, следут использовать функцию make_pair

//C++		Листинг #a1		Создание pair
#include <iostream>
#include <utility>

using namespace std;

int main(){
    setlocale(LC_ALL, "");

    pair<string, int> p1;
    pair<string, int> p2;
    pair<string, int> p3;

    p1 = make_pair("Ауди", 1000);
    p2 = make_pair("Фольцваген", 1000);
    p3 = make_pair("Мерседес", 1000);
}

//C++ Листинг #a1 Создание pair

#include <iostream>

#include <utility>

using namespace std;

int main(){

setlocale(LC_ALL, "");

pair<string, int> p1;

pair<string, int> p2;

pair<string, int> p3;

p1 = make_pair("Ауди", 1000);

p2 = make_pair("Фольцваген", 1000);

p3 = make_pair("Мерседес", 1000);

}

Такие пары и вставляются в map:

//C++		Листинг #5.1		Вставляем (pair) в (map)	
#include <iostream>
#include <utility>
#include <map>

using namespace std;

int main(){
    setlocale(LC_ALL, "");

    pair<string, int> p1;
    pair<string, int> p2;
    pair<string, int> p3;

    p1 = make_pair("Ауди", 1000);
    p2 = make_pair("Фольцваген", 2000);
    p3 = make_pair("Мерседес", 3000);

    map<string, int> m;    //для ключей предопределяем тип string, а для данных int
    m.insert(p1);
    m.insert(p2);
    m.insert(p3);

    for (auto it: m){
      cout << it.first << ":  ";
      cout << it.second << '\n';
   }
}

//C++ Листинг #5.1 Вставляем (pair) в (map)

#include <iostream>

#include <utility>

#include <map>

using namespace std;

int main(){

setlocale(LC_ALL, "");

pair<string, int> p1;

pair<string, int> p2;

pair<string, int> p3;

p1 = make_pair("Ауди", 1000);

p2 = make_pair("Фольцваген", 2000);

p3 = make_pair("Мерседес", 3000);

map<string, int> m; //для ключей предопределяем тип string, а для данных int

m.insert(p1);

m.insert(p2);

m.insert(p3);

for (auto it: m){

cout << it.first << ": ";

cout << it.second << '\n';

}

Если в map уже есть ключ с таким же именем, как у ключа вставляемой пары, то вставляемая пара будет проигнорирована. Нужно понимать, что ключи уникальны.

//C++		Листинг #5.2		Вставляем (pair) в (map)	
#include <iostream>
#include <utility>
#include <map>

using namespace std;

int main(){
    setlocale(LC_ALL, "");

    map<string, int> m;    //для ключей предопределяем тип string, а для данных int
    m.insert(make_pair<string, int>("Ауди", 1000));
    m.insert(make_pair<string, int>("МЕРСЕДЕС", 2000));
    m.insert(make_pair<string, int>("МЕРСЕДЕС", 5000));  // ключ "Мерседес" уже есть


    for (auto it: m){               //Получилось только две ячейки
      cout << it.first << ":  ";
      cout << it.second << '\n';
   }
}

//C++ Листинг #5.2 Вставляем (pair) в (map)

#include <iostream>

#include <utility>

#include <map>

using namespace std;

int main(){

setlocale(LC_ALL, "");

map<string, int> m; //для ключей предопределяем тип string, а для данных int

m.insert(make_pair<string, int>("Ауди", 1000));

m.insert(make_pair<string, int>("МЕРСЕДЕС", 2000));

m.insert(make_pair<string, int>("МЕРСЕДЕС", 5000)); // ключ "Мерседес" уже есть

for (auto it: m){ //Получилось только две ячейки

cout << it.first << ": ";

cout << it.second << '\n';

}

У ключа map, как и у значения, может быть любой тип. Но у типа должна обязательно быть определена операция <. Вот пример использования для ключа класса.

//C++		Листинг #6		Использование своего типа для ключа map	
#include <iostream>
#include <map>
#include <utility>

using namespace std;

struct A{         //Структура для ключей
   const string caption;
   A(string caption): caption(caption){}
};

struct B{         //Cтруктура для значений
    int value;    
};

bool operator<(const A a,const A b){
    return a.caption < b.caption;      //сравнение ключей для сортировки
}

int main()
{
    map<A,B> m;

    A a1("Ауди");
    A a2("Мерседес");
    A a3("Фольцваген");

    B b1 = {1};
    B b2 = {2};
    B b3 = {3};

    m.insert(make_pair(a1, b1));
    m.insert(make_pair(a2, b2));
    m.insert(make_pair(a3, b3));

    cout << "a1: " << m[a1].value << '\n';
    cout << "a2: " << m[a2].value << '\n';
    cout << "a3: " << m[a3].value << '\n';
    cout << "======================\n";

    for (const auto &i:m){
      cout << i.second.value << '\n';
    }
}

//C++ Листинг #6 Использование своего типа для ключа map

#include <iostream>

#include <map>

#include <utility>

using namespace std;

struct A{ //Структура для ключей

const string caption;

A(string caption): caption(caption){}

};

struct B{ //Cтруктура для значений

int value;

};

bool operator<(const A a,const A b){

return a.caption < b.caption; //сравнение ключей для сортировки

}

int main()

{

map<A,B> m;

A a1("Ауди");

A a2("Мерседес");

A a3("Фольцваген");

B b1 = {1};

B b2 = {2};

B b3 = {3};

m.insert(make_pair(a1, b1));

m.insert(make_pair(a2, b2));

m.insert(make_pair(a3, b3));

cout << "a1: " << m[a1].value << '\n';

cout << "a2: " << m[a2].value << '\n';

cout << "a3: " << m[a3].value << '\n';

cout << "======================\n";

for (const auto &i:m){

cout << i.second.value << '\n';

}

Операрация < используется для сортировки ключей, поэтому она должна быть определена так, чтобы в результате сравнения разные ключи не воспринимались одинаково, иначе, если разные ключи воспринимаются одинаковыми ключами, вставка в map просто дальше первой происходить не будет.

Статья переписана 02.01.2022

Рубрика: map, STL

C++. map. Знакомство с синтаксисом

Добавить комментарий Отменить ответ

Поиск

Последние темы

Случайная книга в электронном формате

Последние комментарии

Мета