概述

map和multimap是C++ STL中的關聯容器，它們存儲的是鍵值對(key-value pairs)，并且會根據鍵(key)自動排序。兩者的主要區別在于：

• map不允許重復的鍵
• multimap允許重復的鍵

本文將詳細解析示例代碼中涉及的map操作，包括賦值、排序、大小查詢和刪除等核心功能。

1. 頭文件與命名空間

#include <iostream>
#include <map>using namespace std;

• #include <map>：必須包含的頭文件，提供map和multimap的實現
• using namespace std：使用標準命名空間，避免每次都要寫std::

2. 自定義排序規則（仿函數）

class CompareInt {
public:bool operator()(const int& left, const int& right) const {return left > right;  // 降序排序}
};

• 仿函數(Functor)：重載了()運算符的類，可以像函數一樣調用
• 這里實現了降序排序規則，當left > right時返回true
• 注意operator()應該聲明為const，因為它不修改對象狀態

3. map的聲明與初始化

map<int, string> mapStu;  // 默認less 升序排序
//map<int, string,greater<int>> mapStu;  // greater 降序排序
//map<int, string,CompareInt> mapStu;  // 使用自定義仿函數

• 默認排序：不指定第三個模板參數時，使用less<Key>，即升序排序
• 內置排序規則：可以使用greater<Key>實現降序排序
• 自定義排序：通過傳遞自定義的仿函數類型作為第三個模板參數

4. 插入元素

mapStu.insert(pair<int, string>(2, "小明"));
mapStu.insert(pair<int, string>(3, "廉頗"));
mapStu.insert(pair<int, string>(1, "妲己"));
mapStu.insert(pair<int, string>(4, "莊周"));

• insert()：插入鍵值對
• 使用pair構造鍵值對，first是鍵，second是值
• 插入后元素會根據鍵自動排序

5. 拷貝構造與賦值

map<int, string> mapB(mapStu);   // 拷貝構造
map<int, string> mapC = mapStu;  // 賦值操作

• 拷貝構造：創建一個新map并復制所有元素
• 賦值操作：將已有map的所有元素復制到另一個map
• 兩種方式都會創建與原map完全相同的新容器

6. 元素訪問與修改

mapC[3] = "小喬";  // 通過鍵訪問并修改值

• operator[]：通過鍵訪問對應的值
• 如果鍵不存在，會自動插入該鍵，值為默認構造

7. 交換操作

mapC.swap(mapB);  // 交換兩個map的內容

• swap()：高效交換兩個map的內容
• 實際只交換內部指針，不復制元素，時間復雜度O(1)

8. 刪除操作

8.1 刪除區間元素

map<int, string>::iterator iBegin = mapB.begin();
++iBegin;
map<int, string>::iterator iEnd = mapB.end();
mapB.erase(iBegin, iEnd);  // 刪除[iBegin, iEnd)區間

• erase(beg, end)：刪除迭代器區間[beg, end)內的元素
• 區間是半閉半開的，包含beg但不包含end
• 返回void（新標準返回下一個元素的迭代器）

8.2 刪除單個元素

mapC.erase(mapC.begin());  // 刪除第一個元素
mapC.erase(4);             // 刪除鍵為4的元素

• erase(pos)：刪除迭代器pos指向的元素
• erase(key)：刪除所有鍵等于key的元素（對于map最多一個）

8.3 清空容器

mapC.clear();  // 清空所有元素

• clear()：刪除容器中的所有元素，使size為0

8.4 刪除結果檢查

map<int, string, greater<int>>::size_type st = mapStu.erase(5);
cout << "st = " << st << endl;  // 輸出刪除的元素個數

• **erase(key)**返回刪除的元素個數
• 對于map，返回值只能是0或1
• 對于multimap，返回值可以是任意非負整數

9. 大小查詢

if (!mapC.empty()) {cout << "mapC的大小: " << mapC.size() << endl;
}

• empty()：檢查容器是否為空
• size()：返回容器中元素的個數
• 通常先檢查empty()再調用size()更安全

10. 迭代器遍歷

for (map<int, string, CompareInt>::iterator it = mapStu.begin(); it != mapStu.end(); it++) {cout << "key: " << (*it).first << "  value: " << (*it).second << endl;
}

• begin()/end()：獲取首元素和尾后迭代器
• 迭代器解引用得到pair<const Key, Value>
• 可以用it->first和it->second訪問鍵和值

完整代碼回顧

#include <iostream>
#include <map>using namespace std;// 仿函數用于比較int（降序排序）
class CompareInt {
public:bool operator()(const int& left, const int& right) const {return left > right;    // 降序排序}
};int main(void) {map<int, string> mapStu;  // 默認less 升序排序//map<int, string,greater<int>> mapStu;  // greater 降序排序// 使用自定義的仿函數作為比較器//map<int, string,CompareInt> mapStu;  mapStu.insert(pair<int, string>(2, "小明"));mapStu.insert(pair<int, string>(3, "廉頗"));mapStu.insert(pair<int, string>(1, "妲己"));mapStu.insert(pair<int, string>(4, "莊周"));// map對象的拷貝構造與賦值map<int, string> mapB(mapStu);   // 拷貝構造for (map<int, string>::iterator it = mapB.begin(); it != mapB.end(); it++) {cout << "key: " << (*it).first << "  value: " << (*it).second << endl;}cout << endl;map<int, string> mapC = mapStu;  // 賦值for (map<int, string>::iterator it = mapC.begin(); it != mapC.end(); it++) {cout << "key: " << (*it).first << "  value: " << (*it).second << endl;}cout << endl;mapC[3] = "小喬";mapC.swap(mapB);// map的刪除map<int, string>::iterator iBegin = mapB.begin();++iBegin;map<int, string>::iterator iEnd = mapB.end();mapB.erase(iBegin, iEnd);  // 刪除區間mapC.erase(mapC.begin());  // 刪除第一個元素mapC.erase(4);             // 刪除key為4的元素mapC.clear();              // 清空容器map<int, string, greater<int>>::size_type st = mapStu.erase(5);cout << "st = " << st << endl;  // 輸出刪除個數// map的大小if (!mapC.empty()) {cout << "mapC的大小: " << mapC.size() << endl;}// 遍歷mapfor (map<int, string, CompareInt>::iterator it = mapStu.begin(); it != mapStu.end(); it++) {cout << "key: " << (*it).first << "  value: " << (*it).second << endl;}system("pause");return 0;
}