STL中map的使用

STL中map的使用

题目描述:
    哈利波特在魔法学校的必修课之一就是学习魔咒。据说魔法世界有100000种不同的魔咒,哈利很难全部记住,但是为了对抗强敌,他必须在危急时刻能够调用任何一个需要的魔咒,所以他需要你的帮助。

    给你一部魔咒词典。当哈利听到一个魔咒时,你的程序必须告诉他那个魔咒的功能;当哈利需要某个功能但不知道该用什么魔咒时,你的程序要替他找到相应的魔咒。如果他要的魔咒不在词典中,就输出“what?”
输入:

    首先列出词典中不超过100000条不同的魔咒词条,每条格式为:

    [魔咒] 对应功能

    其中“魔咒”和“对应功能”分别为长度不超过20和80的字符串,字符串中保证不包含字符“[”和“]”,且“]”和后面的字符串之间有且仅有一个空格。词典最后一行以“@END@”结束,这一行不属于词典中的词条。
    词典之后的一行包含正整数N(<=1000),随后是N个测试用例。每个测试用例占一行,或者给出“[魔咒]”,或者给出“对应功能”。

输出:
    每个测试用例的输出占一行,输出魔咒对应的功能,或者功能对应的魔咒。如果魔咒不在词典中,就输出“what?”
样例输入:
[expelliarmus] the disarming charm
[rictusempra] send a jet of silver light to hit the enemy
[tarantallegra] control the movement of one‘s legs
[serpensortia] shoot a snake out of the end of one‘s wand
[lumos] light the wand
[obliviate] the memory charm
[expecto patronum] send a Patronus to the dementors
[accio] the summoning charm
@END@
4
[lumos]
the summoning charm
[arha]
take me to the sky
样例输出:
light the wand
accio
what?
what?
map用法详解:

std map是STL的一个关联容器,它提供一对一(其中第一个可以称为关键字,每个关键字只能在map中出现一次,第二个可能称为该关键字的值)的数据处理能力,由于这个特性,它完成有可能在我们处理一对一数据的时候,在编程上提供快速通道。这里说下std map内部数据的组织,std map内部自建一颗红黑树(一种非严格意义上的平衡二叉树),这颗树具有对数据自动排序的功能,所以在std map内部所有的数据都是有序的,后边我们会见识到有序的好处。

下面举例说明什么是一对一的数据映射。比如一个班级中,每个学生的学号跟他的姓名就存在着一一映射的关系,这个模型用map可能轻易描述,很明显学号用int描述,姓名用字符串描述(本篇文章中不用char *来描述字符串,而是采用STL中string来描述),下面给出map描述代码:

Map<int, string> mapStudent;

1. map的构造函数

map共提供了6个构造函数,这块涉及到内存分配器这些东西,略过不表,在下面我们将接触到一些map的构造方法,这里要说下的就是,我们通常用如下方法构造一个map:

Map<int, string> mapStudent;

2. 数据的插入

在构造map容器后,我们就可以往里面插入数据了。这里讲三种插入数据的方法:

第一种:用insert函数插入pair数据

Map<int, string> mapStudent;

mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));

第二种:用insert函数插入value_type数据,下面举例说明

Map<int, string> mapStudent;

mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_one”));

第三种:用数组方式插入数据,下面举例说明

Map<int, string> mapStudent;

mapStudent[1] = “student_one”;

以上三种用法,虽然都可以实现数据的插入,但是它们是有区别的,当然了第一种和第二种在效果上是完成一样的,用insert函数插入数据,在数据的插入上涉及到集合的唯一性这个概念,即当map中有这个关键字时,insert操作是插入数据不了的,但是用数组方式就不同了,它可以覆盖以前该关键字对应的值,用程序说明

mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_one”));

mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_two”));

上面这两条语句执行后,map中1这个关键字对应的值是“student_one”,第二条语句并没有生效,那么这就涉及到我们怎么知道insert语句是否插入成功的问题了,可以用pair来获得是否插入成功

3. map的大小

在往map里面插入了数据,我们怎么知道当前已经插入了多少数据呢,可以用size函数,用法如下:

Int nSize = mapStudent.size();

4. 数据的遍历

这里也提供三种方法,对map进行遍历

第一种:应用前向迭代器

第二种:应用反相迭代器

第三种:用数组方式

5. 数据的查找(包括判定这个关键字是否在map中出现)

在这里我们将体会,map在数据插入时保证有序的好处。

要判定一个数据(关键字)是否在map中出现的方法比较多,这里标题虽然是数据的查找,在这里将穿插着大量的map基本用法。

这里给出三种数据查找方法

第一种:用count函数来判定关键字是否出现,其缺点是无法定位数据出现位置,由于map的特性,一对一的映射关系,就决定了count函数的返回值只有两个,要么是0,要么是1,出现的情况,当然是返回1了

第二种:用find函数来定位数据出现位置,它返回的一个迭代器,当数据出现时,它返回数据所在位置的迭代器,如果map中没有要查找的数据,它返回的迭代器等于end函数返回的迭代器

第三种:这个方法用来判定数据是否出现,是显得笨了点,但是,我打算在这里讲解

Lower_bound函数用法,这个函数用来返回要查找关键字的下界(是一个迭代器)

Upper_bound函数用法,这个函数用来返回要查找关键字的上界(是一个迭代器)

例如:map中已经插入了1,2,3,4的话,如果lower_bound(2)的话,返回的2,而upper-bound(2)的话,返回的就是3

Equal_range函数返回一个pair,pair里面第一个变量是Lower_bound返回的迭代器,pair里面第二个迭代器是Upper_bound返回的迭代器,如果这两个迭代器相等的话,则说明map中不出现这个关键字

6. 数据的清空与判空

清空map中的数据可以用clear()函数,判定map中是否有数据可以用empty()函数,它返回true则说明是空map

7. 数据的删除

这里要用到erase函数,它有三个重载了的函数,下面在例子中详细说明它们的用法

1,用迭代器删除

map<int, string>::iterator iter;

iter = mapStudent.find(1);

mapStudent.erase(iter);

2,用关键字删除

Int n = mapStudent.erase(1);//如果删除了会返回1,否则返回0

3,用迭代器,成片的删除

一下代码把整个map清空

mapStudent.earse(mapStudent.begin(), mapStudent.end());

成片删除要注意的是,也是STL的特性,删除区间是一个前闭后开的集合

8. 其他一些函数用法

这里有swap,key_comp,value_comp,get_allocator等函数,感觉到这些函数在编程用的不是很多,略过不表,有兴趣的话可以自个研究

9. 排序

这里要讲的是一点比较高深的用法了,排序问题,STL中默认是采用小于号来排序的,以上代码在排序上是不存在任何问题的,因为上面的关键字是int型,它本身支持小于号运算,在一些特殊情况,比如关键字是一个结构体,涉及到排序就会出现问题,因为它没有小于号操作,insert等函数在编译的时候过不去,下面给出两个方法解决这个问题

第一种:小于号重载

Typedef struct tagStudentInfo

{

Int nID;

String strName;

Bool operator < (tagStudentInfo const& _A) const

{

//这个函数指定排序策略,按nID排序,如果nID相等的话,按strName排序

If(nID < _A.nID) return true;

If(nID == _A.nID) return strName.compare(_A.strName) < 0;

Return false;

}

}StudentInfo, *PStudentInfo; //学生信息

第二种:仿函数的应用

Typedef struct tagStudentInfo

{

int nID;

String strName;

}StudentInfo, *PStudentInfo; //学生信息

Classs sort

{

Public:

Bool operator() (StudentInfo const &_A, StudentInfo const &_B) const

{

If(_A.nID < _B.nID) return true;

If(_A.nID == _B.nID) return _A.strName.compare(_B.strName) < 0;

Return false;

}

};

10. 另外

由于STL是一个统一的整体,map的很多用法都和STL中其它的东西结合在一起,比如在排序上,这里默认用的是小于号,即less<>,如果要从大到小排序呢,这里涉及到的东西很多,在此无法一一加以说明。

还要说明的是,map中由于它内部有序,由红黑树保证,因此很多函数执行的时间复杂度都是log2N的,如果用map函数可以实现的功能,而STL Algorithm也可以完成该功能,建议用map自带函数,效率高一些。

下面说下map在空间上的特性,否则,估计你用起来会有时候表现的比较郁闷,由于map的每个数据对应红黑树上的一个节点,这个节点在不保存你的数据时,是占用16个字节的,一个父节点指针,左右孩子指针,还有一个枚举值(标示红黑的,相当于平衡二叉树中的平衡因子),我想大家应该知道,这些地方很费内存了吧,不说了……

AC代码:

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<map>
#include<algorithm>

using namespace std;

int main(int argc,char *argv[])
{
	int i,j;
	char A[30],B[100],C[130];
	string a,b;
	int n;
	map<string,string> dic;
	while(gets(C)&&C[0]!=‘@‘)
	{
		i=j=1;
		A[0]=‘[‘;
		while(C[i-1]!=‘]‘)
			A[j++]=C[i++];
		A[j]=‘\0‘;
		i++;
		j=0;
		while(C[i]!=‘\0‘)
			B[j++]=C[i++];
		B[j]=‘\0‘;
		a=A;
		b=B;
		dic.insert(pair<string,string>(a,b));
		dic.insert(pair<string,string>(b,a));
	}
	scanf("%d",&n);
	getchar();
	while(n--)
	{
		gets(A);
		a=A;
		map<string,string>::iterator it=dic.find(a);
		if(it==dic.end())
			printf("what?\n");
		else
		{
			b=it->second;
			if(b[0]==‘[‘)
				b=b.substr(1,b.length()-2);
			cout<<b<<endl;
		}
	}
	return 0;
}



STL中map的使用

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