C++ 如何使用 map_C++ map 键值映射容器详解-C++-PHP中文网

C++ 如何使用 map_C++ map 键值映射容器详解

尼克

发布： 2025-11-17 15:06:40

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C++中map是基于红黑树的关联容器，自动按键升序排列并保证键唯一，支持O(log n)时间复杂度的查找、插入和删除。需包含头文件<map>，常用初始化方式包括列表初始化，可通过下标、insert或emplace插入元素，下标访问可能创建默认值，建议用find判断存在性。可使用范围for或迭代器遍历，元素按键有序输出，erase支持按键或迭代器删除。适用于统计频率、映射关系等场景，若无需排序可用unordered_map提升性能。

c++ 如何使用 map_c++ map 键值映射容器详解

在 C++ 中，map 是一个非常实用的关联式容器，属于 STL（标准模板库）的一部分。它用于存储键值对（key-value pairs），并自动根据键进行排序，保证每个键唯一。map 常用于需要快速查找、插入和删除数据的场景，比如字典、配置表、计数统计等。

map 的基本特性

map 内部基于红黑树实现，因此具有以下特点：

元素按键有序排列（默认升序）
每个键只能出现一次（不允许重复键）
查找、插入、删除的时间复杂度为 O(log n)
支持通过键直接访问对应的值

要使用 map，需包含头文件：

// #include <map>

定义与初始化 map

map 的模板参数有两个：键类型（key）和值类型（value）。例如，定义一个以字符串为键、整数为值的 map：

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std::map<std::string, int> studentScores;

也可以使用其他类型作为键或值：

std::map<int, std::string> idToName;
std::map<char, double> charToValue;

初始化方式有多种：

// 空 map
std::map<std::string, int> m;

// 使用列表初始化（C++11 起）
std::map<std::string, int> grades = {
    {"Alice", 85},
    {"Bob", 90},
    {"Charlie", 78}
};

插入与访问元素

有几种常用方法向 map 插入数据：

下标操作符 [ ]：如果键不存在，会自动创建并用默认值初始化
insert()：插入键值对，若键已存在则不插入
emplace()：原地构造，效率更高

示例：

std::map<std::string, int> scores;

// 使用 [] 插入或修改
scores["Tom"] = 95;
scores["Jerry"] = 80;

// 使用 insert
scores.insert({"Spike", 70});
auto ret = scores.insert({"Tom", 100}); // Tom 已存在，插入失败
if (!ret.second) {
std::cout << "Tom already exists with score: " << ret.first->second;
}

// 使用 emplace（推荐用于复杂对象）
scores.emplace("Tyke", 65);

访问值可以直接用下标：

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std::cout << scores["Tom"]; // 输出 95

注意：如果用不存在的键访问，[] 会创建该键并赋予默认值（如 int 为 0），可能造成意外结果。建议先判断是否存在：

if (scores.find("Alice") != scores.end()) {
std::cout << scores["Alice"];
}

遍历 map

可以使用范围 for 循环遍历 map：

for (const auto& pair : scores) {
std::cout << pair.first << ": " << pair.second << std::endl;
}

或者使用迭代器：

for (auto it = scores.begin(); it != scores.end(); ++it) {
std::cout << it->first << " -> " << it->second << std::endl;
}

由于 map 自动排序，遍历时键是按升序输出的。

查找与删除元素

使用 find() 查找指定键：

auto it = scores.find("Tom");
if (it != scores.end()) {
std::cout << "Found: " << it->first << " -> " << it->second;
} else {
std::cout << "Not found";
}

删除元素使用 erase()：

// 按键删除
scores.erase("Jerry");

// 按迭代器删除
scores.erase(it);

// 删除某个范围
scores.erase(scores.begin(), scores.find("Spike"));

常见应用场景

统计频率：如统计单词出现次数
映射关系：如学号对应姓名
缓存数据：键为查询条件，值为结果
配置管理：配置名对应配置值

示例：统计字符串中字符出现次数

std::map<char, int> count;
std::string str = "hello world";
for (char c : str) {
count[c]++;
}
// 输出每个字符及其频次
for (const auto& p : count) {
std::cout << p.first << ": " << p.second << std::endl;
}

基本上就这些。map 使用起来直观高效，只要注意键的唯一性和自动排序特性，就能避免很多问题。不复杂但容易忽略的是：尽量用 find 判断存在性，避免误插入默认值。对于不需要排序的场景，可考虑 unordered_map 提升性能。

以上就是C++ 如何使用 map_C++ map 键值映射容器详解的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！