第21章 - Map 和 Set

嗨，朋友！我是长安。

这一章学习两个非常实用的关联容器：map（映射）和set（集合）。

🗺️ Map - 键值对容器

Map存储键值对，每个键唯一，可以快速通过键查找值。

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

int main() {
    // 创建map
    map<string, int> ages;
    
    // 添加元素
    ages["张三"] = 20;
    ages["李四"] = 25;
    ages["王五"] = 22;
    ages.insert({"赵六", 28});
    
    // 访问元素
    cout << "张三的年龄：" << ages["张三"] << endl;
    
    // 遍历
    cout << "\n所有人的年龄：" << endl;
    for (auto& pair : ages) {
        cout << pair.first << ": " << pair.second << " 岁" << endl;
    }
    
    // 查找
    if (ages.find("李四") != ages.end()) {
        cout << "\n找到李四" << endl;
    }
    
    // 删除
    ages.erase("王五");
    
    // 大小
    cout << "共有 " << ages.size() << " 个人" << endl;
    
    return 0;
}

输出：

张三的年龄：20

所有人的年龄：
李四: 25 岁
张三: 20 岁
赵六: 28 岁

找到李四
共有 3 个人

📊 Map实战：单词统计

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

int main() {
    string text = "hello world hello cpp world hello";
    map<string, int> wordCount;
    
    // 分词并统计
    istringstream iss(text);
    string word;
    while (iss >> word) {
        wordCount[word]++;
    }
    
    // 输出结果
    cout << "单词统计：" << endl;
    for (auto& pair : wordCount) {
        cout << pair.first << ": " << pair.second << " 次" << endl;
    }
    
    return 0;
}

输出：

单词统计：
cpp: 1 次
hello: 3 次
world: 2 次

🎯 Set - 集合容器

Set存储唯一元素，自动排序，不允许重复。

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

int main() {
    set<int> numbers;
    
    // 添加元素
    numbers.insert(30);
    numbers.insert(10);
    numbers.insert(50);
    numbers.insert(20);
    numbers.insert(10);  // 重复，不会添加
    
    // 自动排序，去重
    cout << "集合内容：";
    for (int num : numbers) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    
    // 查找
    if (numbers.find(20) != numbers.end()) {
        cout << "找到 20" << endl;
    }
    
    // 删除
    numbers.erase(30);
    
    // 大小
    cout << "大小：" << numbers.size() << endl;
    
    return 0;
}

输出：

集合内容：10 20 30 50
找到 20
大小：3

🌟 实战案例：学生成绩管理

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

class ScoreManager {
private:
    map<string, double> scores;
    
public:
    void addScore(string name, double score) {
        scores[name] = score;
        cout << "添加/更新：" << name << " - " << score << endl;
    }
    
    void removeStudent(string name) {
        if (scores.erase(name)) {
            cout << "删除：" << name << endl;
        } else {
            cout << "未找到：" << name << endl;
        }
    }
    
    void queryScore(string name) {
        auto it = scores.find(name);
        if (it != scores.end()) {
            cout << name << " 的成绩：" << it->second << endl;
        } else {
            cout << "未找到 " << name << endl;
        }
    }
    
    void displayAll() {
        cout << "\n===== 成绩列表 =====" << endl;
        for (auto& pair : scores) {
            cout << pair.first << ": " << pair.second << endl;
        }
    }
    
    double getAverage() {
        if (scores.empty()) return 0;
        
        double sum = 0;
        for (auto& pair : scores) {
            sum += pair.second;
        }
        return sum / scores.size();
    }
};

int main() {
    ScoreManager mgr;
    
    mgr.addScore("张三", 95.5);
    mgr.addScore("李四", 88.0);
    mgr.addScore("王五", 92.0);
    
    mgr.displayAll();
    
    mgr.queryScore("李四");
    
    cout << "\n平均分：" << mgr.getAverage() << endl;
    
    mgr.removeStudent("王五");
    mgr.displayAll();
    
    return 0;
}

🔄 multimap 和 multiset

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

int main() {
    // multimap - 允许重复键
    multimap<string, int> scores;
    scores.insert({"张三", 95});
    scores.insert({"张三", 88});  // 同一个人多次成绩
    scores.insert({"李四", 92});
    
    cout << "multimap内容：" << endl;
    for (auto& p : scores) {
        cout << p.first << ": " << p.second << endl;
    }
    
    // multiset - 允许重复元素
    multiset<int> nums;
    nums.insert(10);
    nums.insert(20);
    nums.insert(10);  // 可以重复
    
    cout << "\nmultiset内容：";
    for (int n : nums) {
        cout << n << " ";
    }
    cout << endl;
    
    return 0;
}

🎯 小结

容器	特点	用途
map	键值对，键唯一，自动排序	字典、映射关系
multimap	键值对，键可重复	一对多关系
set	元素唯一，自动排序	去重、集合运算
multiset	元素可重复，自动排序	需要排序的多重集合

常用操作：

insert() - 插入
erase() - 删除
find() - 查找
size() - 大小
clear() - 清空

➡️ 第22章 - 算法和迭代器