vue 做pc网站,广州十大传媒公司,公众平台 wordpress,wordpress 无法登录界面文章目录 一、关联式容器与键值对1.1关联式容器#xff08;之前学的都是序列容器#xff09;1.2键值对pairmake_pair函数#xff08;map在插入的时候会很方便#xff09; 1.3树形结构的关联式容器 二、set2.1set的基本介绍2.1默认构造、迭代器区间构造、拷贝构造#xff0… 文章目录 一、关联式容器与键值对1.1关联式容器之前学的都是序列容器1.2键值对pairmake_pair函数map在插入的时候会很方便 1.3树形结构的关联式容器 二、set2.1set的基本介绍2.1默认构造、迭代器区间构造、拷贝构造深拷贝2.2set的迭代器2.3set的插入与删除1.insert有时候插入会直接改变树的结构2.finderase3.count**返回个数可以判断一个值是否存在** 三、multiset四、map知识点多4.1map的模板参数4.2map的构造4.3map的修改[]的完整用法是最难理解的1.insert插入make_pair(x,y)别忘了写2.引入[]之统计次数3.详解[]的使用以及底层原理[]的三个功能[]的底层原理map[]的总结 4.4综合题之map利用字符串流统计出现次数 五、multimap六、leetcode真题6.1set之俩个数组的交集6.2map之前K个高频单词 一、关联式容器与键值对
1.1关联式容器之前学的都是序列容器
在C初阶的时候我们已经接触了 STL 中的部分容器并进行了模拟实现比如 vector、list、stack、queue 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
同样关联式容器也是用来存储数据的但与序列式容器不同的是关联式容器里面存储的是 key, value 结构的键值对因此**在数据检索时比序列式容器效率更高**。
1.2键值对pair
键值对是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 value其中 key 代表键值value 代表与 key 对应的信息。
我们利用英汉互译的字典来理解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。
template class T1, class T2
struct pair
{typedef T1 first_type;typedef T2 second_type;T1 first; //keyT2 second; //valuepair() : first(T1()), second(T2()) //默认构造{}pair(const T1 a, const T2 b) : first(a), second(b){}
};可以看到C 中的键值对是通过 pair 类来表示的pair 类中的 first 就是键值 keysecond 就是 key 对应的信息 value那么以后我们在设计 KV 模型的容器时只需要在容器/容器的每一个节点中定义一个 pair 对象即可
问题为什么不直接在容器中定义 key 和 value 变量而是将 key、value 合并到 pair 中整体作为一个类型来使用呢
答这是因为 C 一次只能返回一个值如果我们将 key 和 value 单独定义在容器中那么我们就无法同时返回 key 和 value而如果我们将 key、value 定义到另一个类中那我们就可以直接返回 pair然后再到 pair 中分别去取 first 和 second 即可 make_pair函数map在插入的时候会很方便
由于 pair 是类模板所以我们通常是以 显式实例化 匿名对象 的方式来进行使用但是由于显式实例化比较麻烦所以 C 还提供了make_pair 函数其定义如下
template class T1, class T2
pairT1, T2 make_pair(T1 x, T2 y)
{return (pairT1, T2(x, y));
}如上make_pair 返回的是一个 pair 的匿名对象匿名对象会自动调用 pair 的默认构造完成初始化但由于 make_pair 是一个函数模板所以模板参数的类型可以根据实参来自动推导完成隐式实例化这样我们就不用每次都显式指明参数类型了。
小羊注对于这个返回的是不是匿名对象我有点不理解。 注由于 make_pair 使用起来比 pair 方便很多所以我们一般都是直接使用 make_pair而不使用 pair 1.3树形结构的关联式容器
根据应用场景的不同STL 总共实现了两种不同结构的关联式容器
树型结构与哈希结构树型结构的关联式容器主要有四种
map、set、multimap、multiset
这四种容器的共同点是使用平衡二叉搜索树作为其底层结构容器中的元素是一个有序的序列本文将介绍这四个容器的使用 二、set
2.1set的基本介绍
set 是按照一定次序存储元素的容器其底层是一棵平衡二叉搜索树 (红黑树)由于二叉搜索树的每个节点的值满足左孩子 根 右孩子并且二叉搜索树中没有重复的节点所以 set 可以用来排序、去重和查找同时由于这是一棵平衡树所以 set 查找的时间复杂度为 O(logN)效率非常高
set 从1000个数据找查找某个数据最多找10次从100万个数据中找某一个数据最多找20次从10亿个数据中找某一个数据最多找30次我们中国现在人口总数估计已经大于10亿了那么如果想查找是不是得费很多次数并不是2^3120亿直接解决问题所以最多31次可以精确定位到一个人。
同时set 是一种 K模型 的容器也就是说set 中只有键值 key而没有对应的 value并且每个 key 都是唯一的 set 中的元素也不允许修改因为这可能会破坏搜索树的结构但是 set 允许插入和删除。 T: set中存放元素的类型实际在底层存储value, value的键值对。 Compare仿函数set中元素默认按照小于来比较 Allocset中元素空间的管理方式使用STL提供的空间配置器管理
特点 set 是K模型的容器所以 set 中插入元素时只需要插入 key 即可不需要构造键值对set中的元素不可以重复因此可以使用set进行去重multiset相反由于 set 底层是搜索树所以使用 set 的迭代器遍历 set 中的元素可以得到有序序列即 set 可以用来排序set 默认使用的仿函数为 less所以 set 中的元素默认按照小于来比较由于 set 底层是平衡树搜索树所以 set 中查找某个元素时间复杂度为 O(logN)set 中的元素不允许修改因为这可能破坏搜索树的结构set 中的底层使用平衡二叉搜索树 (红黑树) 来实现 set 文档set - C Reference (cplusplus.com)
2.1默认构造、迭代器区间构造、拷贝构造深拷贝 void test_set()
{int arr[] { 1,2,3,4,5 };setint s;//默认构造setint s1(arr, arr 5);//区间构造setint s2(s1);//拷贝构造for (auto e : s1) cout e ; cout endl;for (auto e : s2) cout e ; cout endl;}2.2set的迭代器
函数声明功能介绍iterator begin()/end()返回set中起始位置元素的迭代器返回set中最后一个元素后面的迭代器const_iterator cbegin() cend() const返回set中起始位置元素的const迭代器返回set中最后一个元素后面的const迭代器reverse_iterator rbegin() rend()返回set第一个元素的反向迭代器即end返回set最后一个元素下一个位置的反向迭代器即 rbeginconst_reverse_iterator crbegin() crend() const返回set第一个元素的反向const迭代器即cend返回set最后一个元素下一个位置的反向const迭代器 即crbegin
我们简单来看一看代码
void test_set1()
{//输入121345
setint s;
s.insert(1);
s.insert(2);
s.insert(1);
s.insert(3);
s.insert(4);
s.insert(5);
//排序去重
for (auto e : s)
{
cout e ;
}
cout endl;
setint::iterator it s.begin();
while (it ! s.end())
{
cout *it ;
it;
}
cout endl;
}2.3set的插入与删除
1.insert有时候插入会直接改变树的结构 使用起来一定要小心这个是set不是map只插入一个值就可以了
2.finderase 为什么这个库自己写find别忘了上面讲的算法复杂度正常的查找都是暴力ONset可是妥妥的OlogN效率相差很大 在这里erase有一个小细节我想聊聊
erase的第一个函数是迭代器参数find函数就可以实现第二个重载的样子
erase的第二个函数有一个小“漏洞”即使没有这个值删除也不会报错
但是我们可以通过接收返回值来判断是否成功删除这也就是我为什么说第二个erase有find的能力 为此我还去找了vector的erase毕竟之前想要精确的删除一个值都得加find而这里有一个独立的直接可以删除值的函数岂不美哉 果然vector的erase返回值并没有size_t这个类型的毕竟别的序列化容器的find可没有这么优秀的find接口怎敢被随便调用 #includeiostream
#includeset
using namespace std;
int main()
{setint s;s.insert(1); s.insert(2);s.insert(3);for(auto it:s){cout it ;}cout endl;s.erase(4);for(auto it:s){cout it ;}cout endl;cout s.erase(4);return 0;
}接下来我们来看erase的第一个构造的用法
void test_set3()
{setint s;s.insert(1);s.insert(2);s.insert(3);setint::iterator it s.begin();while (it ! s.end()){ cout *it ;it;}cout endl;//1 2 3auto pos s.find(3);//谁用后面这个函数我笑话谁auto pos find(s.begin(), s.end(), 3);if (pos ! s.end()){s.erase(pos);}for (auto e : s) cout e ;cout endl;//1 2
}3.count返回个数可以判断一个值是否存在 是不是感觉和erase的第二个感觉效果挺像的只不过不删除数据捏这个接口和find类似那么是不是冗余接口捏 count不是为此设计的是为了和multiset容器保持接口的一致性。 三、multiset multiset是按照特定顺序存储元素的容器其中元素是可以重复的。 在multiset中元素的value也会识别它(因为multiset中本身存储的就是value, value组成的键值对因此value本身就是keykey就是value类型为T). multiset元素的值不能在容器中进行修改(因为元素总是const的)但可以从容器中插入或删除。 在内部multiset中的元素总是按照其内部比较规则(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序。 multiset容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multiset容器慢但当使用迭代器遍历时会得到一个有序序列。 multiset底层结构为二叉搜索树(红黑树) 上面说了这么多的内容其实就是与set的区别是multiset中的元素可以重复set是中value是唯一的
void test_multiset()
{int arr[] {1,2,3,1,1,6,8};multisetint s(arr, arr sizeof(arr) / sizeof(int));for (auto e : s){cout e ;} cout endl;
}另外如果有多个值相同find返回的值是中序的第一个
void multiset_test2()
{// 用数组array中的元素构造multisetint array[] {1,2,3,3,3,5,1,2,3,4,3};multisetint s(array, array sizeof(array) / sizeof(array[0]));//如果查找的key在multiset中有多个则返回中序遍历中遇到的第一个节点的迭代器multisetint::iterator pos s.find(3);while (pos ! s.end()) {cout *pos ;pos;} cout endl;// 查找删除//输出key为3的节点的个数cout s.count(3) endl;//节点3个数pos s.find(3);if (pos ! s.end()){s.erase(pos);}cout s.count(3) endl;//节点3个数
}四、map知识点多 map是关联容器它按照特定的次序(按照key来比较)存储由键值key和值value组合而成的元素。在map中键值key通常用于排序和唯一地标识元素而值value中存储与此键值key关联的内容。键值key和值value的类型可能不同并且在map的内部key与value通过成员类型value_type绑定在一起为其取别名称为pair:typedef pair value_type;在内部map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。map中通过键值访问单个元素的速度通常比unordered_map容器慢但map允许根据顺序对元素进行直接迭代(即对map中的元素进行迭代时可以得到一个有序的序列)。map支持下标访问符即在[]中放入key就可以找到与key对应的value。map通常被实现为二叉搜索树(更准确的说平衡二叉搜索树(红黑树)) 4.1map的模板参数 key: 键值对中key的类型
T键值对中value的类型
Compare: 比较器的类型map中的元素是按照key来比较的缺省情况下按照小于来比较一般情况下(内置类型元素)该参数不需要传递如果无法比较时(自定义类型)需要用户自己显式传递比较规则(一般情况下按照函数指针或者仿函数来传递)
Alloc通过空间配置器来申请底层空间不需要用户传递除非用户不想使用标准库提供的空间配置器
4.2map的构造 这一块是用范围for最得注意的一部分由于其数据的庞大性所以我们的**auto后面常常需要增加引用**如果输出的话加上const更好
void test_map()
{mapint, int m;int arr[] { 1,1,1,2,3,4,5,6 };for (auto e : arr)//引用记得加上{m.insert(make_pair(e, e));//m.insert(pairint,int(e,e));}mapint, intm1(m.begin(), m.end());//迭代器区间构造for(const auto e : m1){cout e.first:e.second ; }cout endl;mapint, int m2(m1);//拷贝构造for (const auto e : m2){cout e.first : e.second ;}cout endl;
}4.3map的修改[]的完整用法是最难理解的
1.insert插入make_pair(x,y)别忘了写 void test_map1()
{mapstring, string dict;dict.insert(pairstring, string(排序, sort));dict.insert(pairstring, string(左边, left));dict.insert(pairstring, string(右边,right));//make_pair()dict.insert(make_pair(字符串, string));//输出查看结果mapstring, string::iterator it dict.begin();while (it ! dict.end()){cout it-first:it-second endl;//访问元素这么访问一定要注意了it;}cout endl;
}make_pair:函数模板不需要像pair一样显示声明类型而是通过传参自动推导,相比于typedef更好用一些 2.引入[]之统计次数
统计不同水果出现的个数
第一种方法迭代器
void test_map_total()
{
//统计水果出现的次数string arr[] { 苹果, 西瓜, 香蕉, 草莓, 苹果, 西瓜, 苹果,苹果, 西瓜, 苹果, 香蕉, 苹果, 香蕉 };mapstring, int countMap;for (auto e : arr){mapstring, int:: iterator it countMap.find(e);if (it countMap.end())//如果没找到就插入{countMap.insert(make_pair(e, 1));}else{it-second;//如果找到了就给这个水果次数1}
}mapstring, int::iterator itcountMap.begin();while(it!countMap.end()){cout it-first : it-second endl;it;}cout endl;
}第二种方法map[]的使用
void test_map_total2()
{//统计水果出现的次数string arr[] { 苹果, 西瓜, 香蕉, 草莓, 苹果, 西瓜, 苹果,苹果, 西瓜, 苹果, 香蕉, 苹果, 香蕉 };mapstring, int countMap;for (auto e : arr){countMap[e];//如果找不到就插入找到就给第二个值}for (const auto kv : countMap){cout kv.first : kv.second endl;}
}map的[]支持随机访问这个可以理解但是为什么就可以实现我们的任务呢
3.详解[]的使用以及底层原理
[]的三个功能 插入本质上operator中用了insert函数修改本质是返回值是对象的second的引用查找本质上是insert的第二个pair参数 一句话解释清楚给一个key可以查找在不在如果不在则可以插入在的话either可以查找or可以进行修改value
代码解释
void test_insert_change_find()
{mapstring, string dict;dict.insert(make_pair(上, up));dict.insert(make_pair(下, down));dict.insert(make_pair(左, left));dict.insert(make_pair(右, right));//插入前提是key不在dict[迭代器];//修改dict[迭代器] iterator;//查找前提是得key在key要是不在可就成了插入了cout dict[上] endl; cout endl;cout endl;cout 输出map中的值 endl;mapstring, string::iterator itdict.begin();while (it ! dict.end()){cout it-first:it-second endl;it;//老忘了写}cout endl;
}map在输出的时候好像里面的key值也是从小到大排序的 注意[]用的时候要小心不在的话会偷偷给你插入
[]的底层原理
operator[]函数原型如下
mapped_type operator[] (const key_type k);
//mapped_type: pair中第二个参数即second
//key_type: pair中第一个参数即firstoperator[]函数定义如下
mapped_type operator[] (const key_type k)
{(*((this-insert(make_pair(k, mapped_type()))).first)).second;
}拆分operator[]函数定义这个是核心
V operator[] (const K k)//返回值是引用所以外面可以修改eg:m[i]
{pairiterator, bool ret insert(make_pair(k, V()));//make_pair里面是匿名对象//return *(ret.first)-second;return ret.first-second;
}insert函数定义如下
pairiterator,bool insert (const value_type val)
{//可以看到insert的返回值是pairpair的第一个参数是迭代器//bool插入成功.....1插入失败.....0
}insert函数的返回值因为operator[]函数中的ret参数接受insert返回值 用我“高超”的英语功底翻译之后我们可得知 若 key 相等返回 key 位置迭代器false若 key 不相等返回 key 新插入位置迭代器true 接着我们目光转移到拆分的[]函数当中 operator[] 会取出 pair 中的迭代器 (也就是ret.first)然后对迭代器进行解引用得到一个 pairk, v 对象但是这里编译器进行优化了这个*不写也是可以的最后再返回 pair 对象中的 second 的引用即 key 对应的 value 的引用所以我们可以在函数外部直接修改 key 对应的 value 的值如果不返回引用的话那么一定是不可能就改变值大小的 map[]的总结 4.4综合题之map利用字符串流统计出现次数
//一个经典的期末考试题目
#includeiostream
#includemap
#includestring
#includesstream
using namespace std;
int main()
{string s1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 1 2 3 4 5 6 4 2 3 4;//注意这里一定是得有空格的,为了和之后的string stream对应mapint,intm;stringstream is(s);//把字符串构造了is字符串流类对象while(is.eof()!true) //如果到了文件尾部 则自动返回true 如果没到 则返回false{int num;//num is; is num ;//is的值流向num 此时num有1 因为后面有空格 无法接收更多的值m[num];//小心 不是m[num];!!!!!!!//经典的统计数字的方法 如果没有就插入 如果有就将第二个值 而且还可以返回第二个值的大小 //V operator(const key k)}cout m[2] endl;//(*((this-insert(make_pair(k,mapped_type()))).first)).second 返回的是数字2的统计次数return 0;
}五、multimap
和 set 与 multiset 的关系一样multimap 存在的意义是允许 map 中存在 key 值相同的节点multimap 与map 的区别和 multiset 与 set 的区别一样 – find 返回中序遍历中遇到的第一个节点的迭代器count 返回和 key 值相等的节点的个数 需要注意的是multimap 中并没有重载 [] 运算符因为 multimap 中的元素是可以重复的如果使用 [] 运算符会导致多个元素的 key 值相同无法确定具体访问哪一个元素 六、leetcode真题
6.1set之俩个数组的交集
两个数组的交集双指针而且出现一大一小必须是小元素先出现相同就一起 给定两个数组 nums1 和 nums2 返回 它们的交集 。输出结果中的每个元素一定是 唯一 的。我们可以 不考虑输出结果的顺序。
利用set的排序去重特性然后去进行比对找出两个数组之间的交集
class Solution {
public:vectorint intersection(vectorint nums1, vectorint nums2) {//排序去重setint s1(nums1.begin(),nums1.end());setint s2(nums2.begin(),nums2.end());//比对算法逻辑auto it1 s1.begin();auto it2 s2.begin();vectorint ret;while(it1!s1.end()it2!s2.end()){if(*it1*it2){ret.push_back(*it1);it1;it2;}else if(*it1*it2){it2;}else{it1;}}return ret;}
};6.2map之前K个高频单词
前K个高频单词与sort的稳定性以及pair的大小比较规则有关较难 给定一个单词列表 words 和一个整数 k 返回前 k 个出现次数最多的单词。
返回的答案应该按单词出现频率由高到低排序。如果不同的单词有相同出现频率 按字典顺序 排序。
class Solution {
public:class greater{public:bool operator()(const pairstring,intl,const pairstring,int r){return l.secondr.second||(l.secondr.secondl.firstr.first);}};vectorstring topKFrequent(vectorstring words, int k) {unordered_mapstring,int countMap;for(autoe:words) countMap[e];priority_queuepairstring,int,vectorpairstring,int,greater pq;for(auto it countMap.begin();it!countMap.end();it){pq.push(*it);if(pq.size()k)pq.pop();}vectorstring ret;ret.resize(k);for(int i k-1;i0;i--){ret[i] pq.top().first;pq.pop();}return ret;}
};希望给大家带来帮助
