卡码网语言基础课 ｜开房门

map的基本介绍

我们常常把map称之为映射，就是将一个元素（通常称之为key键）与一个相对应的值（通常称之为value）关联起来，比如说一个学生的姓名（key)有与之对应的成绩(value)，它们是一一对应的，就好像一把钥匙开一扇门，在map中键是唯一的，也只有一个唯一的确定的值。

map中的键是唯一的，但是multimap则没有此限制

在C++中， map提供了以下三种数据结构，其底层实现以及优劣如下表所示：

std::unordered_map 的key值存储是无序的，底层实现为哈希表，查找速度更快，如果不需要排序而只是快速查找键对应的值，可以考虑使用。

std::map 和std::multimap 的底层实现是红黑树，它的key值存储是有序的，如果需要对键值对进行自定义排序，可以考虑使用std::map。

map的使用

使用映射容器需要先引入头文件和

// 引入 unordered_map 头文件，包含 unordered_map 类型
#include  
// 引入map头文件，包含 map 类型和 multimap 类型
#include 
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想要声明map映射关系，需要指定键的类型和值的类型

// // 声明一个整数类型映射到整数类型的无序映射
unordered_map<int, int> uMap;
// 声明一个将字符串映射到整数的 map，
map<string, int> myMap;
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想要插入键值对key-value，需要使用insert()函数或者使用[]操作符来插入。如果键不存在[]操作符将会创建一个新的键值对，将其插入到map中，并将其初始化为默认值（对于整数来说，默认值为0）

uMap[0] = 10;
uMap[1] = 20;

myMap["Math"] = 100;
myMap["english"] = 80;
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和set类似，可以使用find()函数来检查某个键是否存在于map中，它会返回一个迭代器，如果键存在，迭代器指向该键值对，否则指向map的末尾

if (myMap.find("Math") != myMap.end()) {
	// 键存在
} else {
	// 键不存在
}
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可以使用范围for循环来遍历map中的所有键值对，进行各种操作

for (const pair<int, int> &kv:umap) {
}
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当使用范围for循环遍历map时，我们需要声明一个变量kv来存储每个键值对，这个变量的类型通常为pair类型。

const用于声明一个不可修改的变量，这意味着一旦变量被初始化，就不能再修改其值。常量通常用大写字母表示。

因为 const 声明的变量一旦创建后就无法改变其值，所以必须初始化

const double PI = 3.1415926;
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在这里const表示你只能读取容器中的元素，而不能修改它们。

而pair定义了kv也就是键值对的数据类型是pair，C++中的pair类型会将两个不同的值组合成一个单元，常用于存储键值对，创建pair的时候，也必须提供两个类型名，比如上面的pair对象，两个值的类型都是int，在使用时通过first和second成员来访问pair中的第一个和第二个元素，它的first成员存储键，second成员存储值。

&表示kv是一个引用，而不是值拷贝，如果不使用引用的话，在每次迭代循环中都会创建一个新的pair对象来复制键值对，这会导致不必要的内存分配和拷贝操作

代码实现

代码的基础结构

#include 
#include 
using namespace std;

int main() {
	int s, n, key, door, x;
	cin >> s;
}
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创建map容器，并在输入数据时将 key 和 door 输入到map中

while (s--) {
	    unordered_map<int, int> uMap;
	    cin >> n;
	    
	    while (n--) {
	        cin >> key >> door;
	        uMap[key] = door;
	    }
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设置一个flag，用来标志是否找到了匹配的键值对

bool flag = true;
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遍历map，判断当前键值对中的值是否等于输入的值，如果等于，则将键输出并退出

for (const pair<int, int> &kv : uMap) {
  	// 检查当前键值对中的值是否等于x
	if (kv.second == x) {
		// 如果找到了匹配的键值对，将键kv.first输出到标准输出，并换行
		cout << kv.first << endl;
	    flag = false;
        break;
	}
}
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完整代码如下：

#include 
#include 
using namespace std;

int main() {
	int s, n, key, door, x;
	cin >> s;
	
	while (s--) {
	    unordered_map<int, int> uMap;
	    cin >> n;
	    
	    while (n--) {
	        cin >> key >> door;
	        uMap[key] = door;
	    }
	    
	    cin >> x;
	    
	    bool flag = true;
	    
	    for (const pair<int, int> &kv : uMap) {
	        if (kv.second == x) {
	            cout << kv.first << endl;
	            flag = false;
	            break;
	        }
	    }
	    if (flag) cout << "Can't open the door." << endl;
	}
}
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范围for循环

C++11引入了范围for循环，用于方便地遍历容器中的元素，这种循环提供了一张简单的方式来迭代容器中的每个元素，而不需要显式地使用迭代器和索引。

for (类型 变量名 : 容器){
	// 在这里使用一个变量名，表示容器中的每个元素是
}
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比如下面的代码就表示使用范围for循环遍历一个容器

std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

for (int num : numbers) {
	std::cout << num < " ";
}
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范围for循环不会修改容器中的元素，它只用于读取元素。如果需要修改容器中的元素，需要使用传统的for循环或其他迭代方式

此外，还可以使用auto关键字来让编译器自动推断元素的类型，这样代码会更通用。

for (auto num : numbers) {
	std::cout << num << " ";
}
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