Karte ein C++ Standardvorlagenbibliothek (STL)

Was ist Map in C++? Syntax

In C++herunter, eine MAP ist ein assoziativer Container, der Elemente in einer zugeordneten Form speichert. Jedes Element in der Karte besteht aus einem Schlüsselwert und einem zugeordneten Wert. Zwei zugeordnete Werte können nicht dieselben Schlüsselwerte haben.

Die Schlüsselwerte eignen sich gut zum Sortieren und eindeutigen Identifizieren von Elementen. Die zugeordneten Werte dienen zum Speichern von Inhalten, die dem Schlüssel zugeordnet sind. Die beiden Typen können sich zwar unterscheiden, aber der Mitgliedstyp kombiniert sie über einen Paartyp, der beide kombiniert.

Warum std::map verwenden?

Hier sind Gründe für die Verwendung von Karte:

• std::map speichert eindeutige Schlüssel nur in sortierter Reihenfolge basierend auf ausgewählten Sortierkriterien.
• Mit dem Schlüssel lässt sich die Suche nach Elementen einfacher und schneller durchführen.
• An jedem Schlüssel ist nur ein Element angebracht.
• std::map kann als assoziatives Array verwendet werden.
• std::map ist mithilfe von Binärbäumen (ausgewogen) umsetzbar.

Syntax

Um std::map zu deklarieren, verwenden Sie diese Syntax:

std::map<key_datatype, value_datatype>map_name; 

• Die key_datatype bezeichnet den Datentyp der Kartenschlüssel.
• Die value_datatype bezeichnet den Datentyp der Werte, die den Kartenschlüsseln entsprechen.
• Die map_name ist der Name der Karte.

Beispielsweise:

map<string, int> my_map; 

Wir haben eine Karte mit dem Namen deklariert my_map. Die Karte hat eine Zeichenfolge als Haupt Datentypen und Ganzzahl als Werte Datentyp.

Mitgliedstypen

Die Memberfunktionen können die folgenden Membertypen entweder als Parameter oder als Rückgabetyp verwenden:

• Schlüsselart: Schlüssel (Der erste Parameter in der Vorlage)
• zugeordneter_Typ: T (Der zweite Parameter in der Vorlage)
• key_compare: Vergleichen (Der dritte Parameter in der Vorlage)
• allocator_type: Alloc (Der vierte Parameter in der Vorlage)
• Werttyp: Paar
• value_compare: Verschachtelte Funktionsklasse zum Vergleichen von Elementen
• Referenz: allocator_type::reference
• const_reference: allocator_type::const_reference
• Zeiger: allocator_type::pointer
• const_pointer: allocator_type::const_pointer
• Iterator: ein bidirektionaler Iterator zum value_type
• const_iterator: ein bidirektionaler Iterator zum const value_type
• reverse_iterator: ein umgekehrter Iterator
• const_reverse_iterator: ein konstanter Reverse-Iterator
• Differenztyp: ptrdiff_t
• size_type: size_t

Integrierte Funktionen von std::map

std::map verfügt über integrierte Funktionen. Einige davon umfassen:

• beginnen() - Diese Funktion gibt den Iterator zum ersten Element der Karte zurück.
• Größe() -Diese Funktion gibt die Anzahl der Elemente in einer Karte zurück.
• leer() -Diese Funktion gibt einen booleschen Wert zurück, der angibt, ob eine Karte leer ist.
• insert( Paar(Schlüssel, Wert)) – Diese Funktion fügt ein neues Schlüssel-Wert-Paar in eine Karte ein.
• find(val) – Diese Funktion gibt den Iterator an das Val-Element weiter, wenn es gefunden wird. Andernfalls gibt sie m.end() zurück.
• Löschen (Iteratorposition) – Diese Funktion löscht das Element an der Position, auf die der Iterator zeigt.
• löschen(const g) – Diese Funktion löscht den Schlüsselwert g aus einer Karte.
• Klar () -Diese Funktion löscht alle Elemente aus einer Karte.

Iterieren über Kartenelemente

Sie können über die Kartenelemente iterieren. Wir müssen lediglich einen Iterator erstellen und ihn dafür verwenden.
Beispielsweise:

Beispiel 1:

#include <iostream>
#include <string>
#include <map> 

using namespace std;
int main() {

	map<int, string> Students;

	Students.insert(std::pair<int, string>(200, "Alice"));

	Students.insert(std::pair<int, string>(201, "John"));

	cout << "Map size is: " << Students.size() << endl;

	cout << endl << "Default map Order is: " << endl;

	for (map<int, string>::iterator it = Students.begin(); it != Students.end(); ++it) {

		cout << (*it).first << ": " << (*it).second << endl;
	}
}

Ausgang:

Hier ist ein Screenshot des Codes:

Code-Erklärung:

1. Fügen Sie die iostream-Header-Datei in unseren Code ein, um ihre Funktionen zu nutzen.
2. Fügen Sie die String-Header-Datei in unseren Code ein, um ihre Funktionen zu nutzen.
3. Fügen Sie die Map-Header-Datei in unseren Code ein, um ihre Funktionen zu nutzen.
4. Fügen Sie den std-Namespace in unseren Code ein, um seine Klassen zu verwenden, ohne ihn aufzurufen.
5. Ruf den main() Funktion. Das { markiert den Anfang des Funktionskörpers.
6. Erstellen Sie eine Karte mit dem Namen „Studenten“, in der die Schlüssel Ganzzahlen und die Werte Zeichenfolgen sind.
7. Fügen Sie Werte in die Karte „Schüler“ ein. Ein Schlüssel von 200 und ein Wert von Alice werden in die Karte eingefügt.
8. Fügen Sie Werte in die Karte „Schüler“ ein. Ein Schlüssel von 201 und ein Wert von John werden in die Karte eingefügt.
9. Verwenden Sie die size() Funktion, um die Größe der Karte mit dem Namen „Studenten“ zu ermitteln. Dies sollte eine 2 zurückgeben.
10. Drucken Sie einen Text auf der Konsole.
11. Verwenden Sie eine for-Schleife, um einen Iterator mit dem Namen „it“ zu erstellen, der die Elemente der Karte mit dem Namen „Studenten“ durchläuft.
12. Drucken Sie die Werte der Map Students auf der Konsole aus.
13. Ende des Körpers der for-Schleife.
14. Ende des Körpers des main() Funktion.

Einfügen von Daten in std::map

Sie können Elemente in std::map eingeben, indem Sie die verwenden insert() Funktion. Denken Sie daran, dass die std::map-Schlüssel eindeutig sein müssen.

Daher wird zunächst geprüft, ob jeder Schlüssel in der Karte vorhanden ist. Wenn es vorhanden ist, wird der Eintrag nicht eingefügt, aber es gibt den Iterator für den vorhandenen Eintrag zurück. Ist er nicht vorhanden, wird der Eintrag eingefügt.

Die Funktion hat folgende Variationen:

• einfügen(Paar) – Bei dieser Variante wird ein Schlüssel-Wert-Paar in die Karte eingefügt.
• insert(start_itr, end_itr) – Bei dieser Variante werden die Einträge innerhalb des durch start_itr und end_itr definierten Bereichs aus einer anderen Karte eingefügt.

Die insert_or_assing() Funktion funktioniert auf die gleiche Weise wie insert() Funktion, aber wenn der angegebene Schlüssel bereits in der Karte vorhanden ist, wird sein Wert geändert.

Beispiel 2:

#include <map>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

	map<int, int> m{ {1,3} , {2,4} , {3,5} };

	m.insert({ 5, 6 });
	m.insert({ 1, 8 });

	m.insert_or_assign(1, 6);  
	
	cout << "Key\tElement\n";
	for (auto itr = m.begin(); itr != m.end(); ++itr) {
		cout << itr->first << '\t' << itr->second << '\n';
	}
	return 0;
}

Ausgang:

Hier ist ein Screenshot des Codes:

Code-Erklärung:

1. Fügen Sie die Map-Header-Datei in unseren Code ein, um ihre Funktionen zu nutzen.
2. Fügen Sie die iostream-Header-Datei in unseren Code ein, um ihre Funktionen zu nutzen.
3. Fügen Sie den std-Namespace in unseren Code ein, um seine Klassen zu verwenden, ohne ihn aufzurufen.
4. Ruf den main() Funktion. Das { markiert den Anfang des Funktionskörpers.
5. Erstellen Sie eine Karte mit dem Namen m, in der die Schlüssel Ganzzahlen und die Werte Ganzzahlen sind. Es wurden drei Einträge in die Karte vorgenommen.
6. Fügen Sie einen neuen Eintrag in die Karte ein m. In die Karte werden ein Schlüssel von 5 und ein Wert von 6 eingefügt.
7. Es wird versucht, einen Eintrag in einen bereits vorhandenen Schlüssel vorzunehmen. Da der Schlüssel 1 bereits in der Karte vorhanden ist, erfolgt der Eintrag nicht.
8. Verwendung der insert_or_assign() Funktion zum Einfügen oder Ändern eines vorhandenen Eintrags. Da der Schlüssel 1 bereits existiert, wird sein Wert auf 6 geändert.
9. Drucken Sie einen Text auf der Konsole. Das Zeichen „\t“ erzeugt ein horizontales Leerzeichen, während das Zeichen „\n“ den Mauszeiger in die nächste Zeile bewegt.
10. Verwenden for-Schleife um einen Iterator namens itr zu erstellen, der über die Elemente der Karte namens m iteriert.
11. Drucken Sie die Werte der Karte m auf der Konsole aus. Das Zeichen „\t“ erzeugt einen horizontalen Abstand zwischen jedem Schlüssel und seinem entsprechenden Wert. Im Gegensatz dazu bewegt das Zeichen „\n“ den Mauszeiger nach jeder Iteration zur nächsten Zeile.
12. Ende des Körpers der for-Schleife.
13. Das Programm muss bei erfolgreichem Abschluss einen Wert zurückgeben.
14. Ende des Körpers des main() Funktion.

Suchen in einer Karte

Wir können das benutzen find() Funktion zum Suchen von Elementen in einer Map anhand ihrer Schlüssel. Wenn der Schlüssel nicht gefunden wird, gibt die Funktion std::map::end zurück. Andernfalls wird ein Iterator des gesuchten Elements zurückgegeben.

Beispiel 3:

#include <iostream>
#include <string>
#include <map> 
using namespace std;
int main() {
	map<int, string> Students;
	Students.insert(std::pair<int, string>(200, "Alice"));
	Students.insert(std::pair<int, string>(201, "John"));
	std::map<int, string>::iterator it = Students.find(201);
	if (it != Students.end()) {
		std::cout << endl << "Key 201 has the value: => "<< Students.find(201)->second << '\n';
	}
}

Ausgang:

Hier ist ein Screenshot des Codes:

Code-Erklärung:

1. Fügen Sie die iostream-Header-Datei in unseren Code ein, um ihre Funktionen zu nutzen, ohne dass Fehler auftreten.
2. Fügen Sie die String-Header-Datei in unseren Code ein, um ihre Funktionen ohne Fehler zu nutzen.
3. Binden Sie die Map-Header-Datei in unseren Code ein, um ihre Funktionen zu nutzen, ohne dass Fehler auftreten.
4. Fügen Sie den std-Namespace in unseren Code ein, um seine Klassen zu verwenden, ohne ihn aufzurufen.
5. Ruf den main() Funktion. Das { markiert den Anfang des Hauptteils von main() Funktion.
6. Erstellen Sie eine Karte mit dem Namen Students, deren Schlüssel Ganzzahlen und Wertezeichenfolgen sind.
7. Fügen Sie Werte in die Karte „Schüler“ ein. Ein Schlüssel von 200 und ein Wert von Alice werden in die Karte eingefügt.
8. Fügen Sie Werte in die Karte „Schüler“ ein. Ein Schlüssel von 201 und ein Wert von John werden in die Karte eingefügt.
9. Suchen Sie nach dem Wert, der einem Schlüssel von 201 zugeordnet ist.
10. Verwenden Sie eine if-Anweisung, um zu prüfen, ob der Wert für den Schlüssel gefunden wird.
11. Geben Sie den Wert des Schlüssels zusammen mit etwas Text auf der Konsole aus.
12. Ende des Hauptteils der if-Anweisung.
13. Ende des Körpers des main() Funktion.

Daten aus einer Karte löschen

Wir können das benutzen erase() Funktion zum Löschen eines Werts aus einer Karte. Wir erstellen einfach einen Iterator, der auf das zu löschende Element zeigt. Der Iterator wird dann an übergeben erase() Funktion.

Beispiel 4:

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>

using namespace std;
int main() {

	map<std::string, int> my_map;

	my_map.insert(std::make_pair("cow", 1));

	my_map.insert(std::make_pair("cat", 2));

	my_map["lion"] = 3;

	map<std::string, int>::iterator it = my_map.find("cat");

	my_map.erase(it);

	for (map<string, int>::iterator it = my_map.begin(); it != my_map.end(); ++it)

		cout << (*it).first << ": " << (*it).second << endl;

  return 0;
}

Ausgang:

Hier ist ein Screenshot des Codes:

Code-Erklärung:

1. Fügen Sie die iostream-Header-Datei in unseren Code ein, um ihre Funktionen zu nutzen.
2. Fügen Sie die String-Header-Datei in unseren Code ein, um ihre Funktionen zu nutzen.
3. Fügen Sie die Map-Header-Datei in unseren Code ein, um ihre Funktionen zu nutzen.
4. Fügen Sie den std-Namespace in unseren Code ein, um seine Klassen zu verwenden, ohne ihn aufzurufen.
5. Ruf den main() Funktion. Das { markiert den Anfang des Hauptteils des main() Funktion.
6. Erstellen Sie eine Karte mit dem Namen my_map, deren Schlüssel Zeichenfolgen und Ganzzahlenwerte sind.
7. Fügen Sie Werte in die Karte my_map ein. Der Schlüssel Cow und der Wert 1 werden in die Karte eingefügt.
8. Fügen Sie Werte in die Karte my_map ein. Der Schlüssel „Cat“ und der Wert „2“ werden in die Karte eingefügt.
9. Fügen Sie der Karte my_map den Wert 3 mit dem Schlüssel eines Löwen hinzu.
10. Erstellen Sie einen Iterator, um die Karte „my_map“ zu durchlaufen und nach der Schlüsselkatze zu suchen.
11. Löschen Sie das Element, auf das der Iterator zeigt.
12. Verwenden Sie einen Iterator, um die Elemente der Karte my_map vom Anfang bis zum Ende zu durchlaufen.
13. Drucken Sie den Inhalt der Karte my_map auf der Konsole aus.
14. Das Programm muss nach erfolgreichem Abschluss eine Ausgabe zurückgeben.
15. Ende des Körpers des main() Funktion.

Zusammenfassung

• Eine Karte ist ein assoziativer Container, der Elemente in einer zugeordneten Form speichert.
• Jedes Element in der Karte verfügt über einen Schlüsselwert und einen zugeordneten Wert.
• In einer Karte können zwei zugeordnete Werte keine Schlüsselwerte gemeinsam nutzen.
• Die Schlüsselwerte helfen dabei, Elemente eindeutig zu sortieren und zu identifizieren.
• Die zugeordneten Werte helfen beim Speichern von Inhalten, die dem Schlüssel zugeordnet sind.
• C++ Map speichert eindeutige Schlüssel in sortierter Reihenfolge.
• Arbeiten mit C++ Map erstellen wir einen Iterator, um über die Elemente zu iterieren.
• Mit dem Iterator können wir Aufgaben wie das Suchen und Löschen von Elementen aus der Karte ausführen.