C++STL教程：关联容器与无序容器

1
#include <iostream>
2
#include <set>
3
using namespace std;
4

5
int main() {
6
    set<int> s;
7

8
    // 插入（自动排序去重）
9
    s.insert(5);
10
    s.insert(3);
11
    s.insert(8);
12
    s.insert(3);       // 重复，不插入
13
    s.insert(1);
14

15
    // 遍历（有序）
16
    for (int x : s) cout << x << " ";
17
    cout << endl;      // 1 3 5 8
18

19
    // 查找
20
    auto it = s.find(5);
21
    if (it != s.end()) cout << "找到 5" << endl;
22

23
    // 计数（set 里只能是 0 或 1）
24
    cout << "3 的数量: " << s.count(3) << endl;  // 1
25
    cout << "9 的数量: " << s.count(9) << endl;  // 0
26

27
    // 删除
28
    s.erase(5);
29
    cout << "size = " << s.size() << endl;       // 3
30

31
    // 下界上界
32
    auto lb = s.lower_bound(3);    // >= 3 的第一个
33
    auto ub = s.upper_bound(3);    // > 3 的第一个
34
    cout << "lower_bound(3) = " << *lb << endl;  // 3
35
    cout << "upper_bound(3) = " << *ub << endl;  // 8
36
    return 0;
37
}

1
#include <iostream>
2
#include <set>
3
using namespace std;
4

5
int main() {
6
    multiset<int> ms;
7
    ms.insert(3);
8
    ms.insert(1);
9
    ms.insert(3);    // 允许重复
10
    ms.insert(2);
11
    ms.insert(3);
12

13
    cout << "3 的数量: " << ms.count(3) << endl;  // 3
14

15
    // 删除所有 3
16
    ms.erase(3);
17
    cout << "删除后 size = " << ms.size() << endl;  // 2
18

19
    // 只删除一个
20
    ms.insert(3);
21
    ms.insert(3);
22
    auto it = ms.find(3);
23
    if (it != ms.end()) ms.erase(it);   // 只删一个
24
    cout
25
<< "3 的数量: " << ms.count(3) << endl;  // 1
26
    return 0;
27
}

1
#include <iostream>
2
#include <set>
3
using namespace std;
4

5
int main() {
6
    int numbers[] = {5, 2, 8, 2, 9, 1, 5, 8};
7

8
    // set 自动去重 + 排序
9
    set<int> uniqueSorted(numbers, numbers + 8);
10

11
    cout << "去重排序后: ";
12
    for (int x : uniqueSorted) cout << x << " ";
13
    cout << endl;   // 1 2 5 8 9
14

15
    // 自定义排序（降序）
16
    set<int, greater<int>> desc(numbers, numbers + 8);
17
    cout << "降序: ";
18
    for (int x : desc) cout << x << " ";
19
    cout << endl;   // 9 8 5 2 1
20
    return 0;
21
}

1
#include <iostream>
2
#include <map>
3
#include <string>
4
using namespace std;
5

6
int main() {
7
    map<string, int> scores;
8

9
    // 插入
10
    scores["张三"] = 88;          // 方式一：下标
11
    scores["李四"] = 92;
12
    scores.insert({"王五", 76});  // 方式二：insert
13

14
    // 访问
15
    cout << "张三: " << scores["张三"] << endl;  // 88
16
    cout << "size = " << scores.size() << endl; // 3
17

18
    // 遍历（按键排序）
19
    for (const auto &kv : scores) {
20
        cout << kv.first << ": " << kv.second << endl;
21
    }
22

23
    // 查找
24
    auto it = scores.find("李四");
25
    if (it != scores.end()) {
26
        cout << "找到 " << it->first << " = " << it->second << endl;
27
    }
28

29
    // 判断键是否存在（注意下标会创建）
30
    if (scores.count("赵六") == 0) {
31
        cout << "赵六不存在" << endl;
32
    }
33
    // scores["赵六"];  // 危险！这会插入一个默认值
34

35
    // 删除
36
    scores.erase("王五");
37
    return 0;
38
}

1
#include <iostream>
2
#include <map>
3
#include <string>
4
using namespace std;
5

6
int main() {
7
    map<string, int> scores;
8

9
    // [] 不存在时自动插入默认值
10
    cout << "赵六: " << scores["赵六"] << endl;  // 0（且已插入！）
11
    cout << "size = " << scores.size() << endl;  // 1
12

13
    // 正确判断存在性：用 find 或 count
14
    map<string, int> m = {{"a", 1}};
15
    if (m.find("b") == m.end()) {
16
        cout << "b 不存在（用 find 判断）" << endl;
17
    }
18
    return 0;
19
}

1
#include <iostream>
2
#include <map>
3
#include <string>
4
using namespace std;
5

6
int main() {
7
    // 一个键对应多个值
8

9
   multimap<string, string> courses;
10
    courses.insert({"张三", "C++"});
11
    courses.insert({"张三", "Python"});
12
    courses.insert({"李四", "Java"});
13

14
    // 统计张三的课程数
15
    cout << "张三的课程数: " << courses.count("张三") << endl;  // 2
16

17
    // 遍历张三的所有课程
18
    auto range = courses.equal_range("张三");
19
    for (auto it = range.first; it != range.second; it++) {
20
        cout << it->second << " ";
21
    }
22
    cout << endl;   // C++ Python
23
    return 0;
24
}

1
#include <iostream>
2
#include <unordered_map>
3
#include <string>
4
using namespace std;
5

6
int main() {
7
    unordered_map<string, int> umap;
8

9
    // 插入
10
    umap["apple"] = 3;
11
    umap["banana"] = 5;
12
    umap["cherry"] = 2;
13

14
    // 查找 O(1)
15
    auto it = umap.find("banana");
16
    if (it != umap.end()) {
17
        cout << "banana: " << it->second << endl;  // 5
18
    }
19

20
    // 遍历（无序！）
21
    for (const auto &kv : umap) {
22
        cout << kv.first << ": " << kv.second << endl;
23
    }
24
    return 0;
25
}

1
#include <iostream>
2
#include <unordered_map>
3
#include <sstream>
4
#include <string>
5
using namespace std;
6

7
int main() {
8
    string text = "the quick brown fox jumps over the lazy dog the fox";
9

10
    unordered_map<string, int> freq;
11
    stringstream ss(text);
12
    string word;
13

14
    // 统计每个单词出现次数
15
    while (ss >> word) {
16
        freq[word]++;
17
    }
18

19
    // 输出词频
20
    for (const auto &kv : freq) {
21
        cout << kv.first << ": " << kv.second << endl;
22
    }
23

24
    // 查询
25
    cout << "\"the\" 出现次数: " << freq["the"] << endl;  // 3
26
    return 0;
27
}

1
#include <iostream>
2
#include <set>
3
#include <string>
4
using namespace std;
5

6
struct Person {
7
    string name;
8
    int age;
9
};
10

11
// 自定义比较器（按年龄排序）
12
struct CompareByAge {
13
    bool operator()(const Person &a, const Person &b) const {
14

15
 return a.age < b.age;
16
    }
17
};
18

19
int main() {
20
    set<Person, CompareByAge> people;
21

22
    people.insert({"张三", 30});
23
    people.insert({"李四", 25});
24
    people.insert({"王五", 35});
25

26
    // 按年龄升序遍历
27
    for (const auto &p : people) {
28
        cout << p.name << " " << p.age << "岁" << endl;
29
    }
30
    return 0;
31
}

1
#include <iostream>
2
#include <unordered_map>
3
#include <string>
4
using namespace std;
5

6
struct Point {
7
    int x, y;
8

9
    // 必须实现 == 运算符
10
    bool operator==(const Point &other) const {
11
        return x == other.x && y == other.y;
12
    }
13
};
14

15
// 自定义哈希函数
16
struct PointHash {
17
    size_t operator()(const Point &p) const {
18
        return hash<int>()(p.x) ^ (hash<int>()(p.y) << 1);
19
    }
20
};
21

22
int main() {
23
    unordered_map<Point, string, PointHash> points;
24

25
    points[{1, 2}] = "A";
26
    points[{3, 4}] = "B";
27
    points[{1, 2}] = "C";   // 覆盖
28

29
    cout << "({1,2}) = " << points[{1, 2}] << endl;  // C
30
    cout << "({3,4}) = " << points[{3, 4}] << endl;  // B
31
    return 0;
32
}

1
#include <iostream>
2
#include <map>
3
#include <unordered_map>
4
#include <string>
5
using namespace std;
6

7
class ScoreSystem {
8
private:
9
    map<string, int> scores;              // 有序：用于排名展示
10
    unordered_map<string, string> classes; // 快速查找班级
11

12
public:
13
    void addStudent(const string &name, const string &cls, int score) {
14
        scores[name] = score;
15
        classes[name] = cls;
16
    }
17

18
    void showAll() const {
19
        cout << "===== 成绩表（按姓名排序） =====" << endl;
20
        for (const auto &kv : scores) {
21
            cout << kv.first << " " << classes.at(kv.first)
22
                 << "班 " << kv.second << "分" << endl;
23
        }
24
    }
25

26
    void showTop(int n = 3) const {
27
        cout << "===== 前 " << n << " 名 =====" << endl;
28
        // 用 multiset 按分数排序
29
        multimap<int, string, greater<int>> ranking;
30
        for (const auto &kv : scores) {
31
            ranking.insert({kv.second, kv.first});
32
        }
33
        int count = 0;
34
        for (const auto &kv : ranking) {
35
            if (count++ >= n) break;
36
            cout << kv.second << " " << kv.first << "分" << endl;
37
        }
38
    }
39

40
    void query(const string &name) const {
41

42
   auto it = scores.find(name);
43
        if (it != scores.end()) {
44
            cout << name << " " << classes.at(name)
45
                 << "班 " << it->second << "分" << endl;
46
        } else {
47
            cout << name << " 不存在" << endl;
48
        }
49
    }
50
};
51

52
int main() {
53
    ScoreSystem sys;
54
    sys.addStudent("张三", "三", 88);
55
    sys.addStudent("李四", "一", 95);
56
    sys.addStudent("王五", "二", 76);
57
    sys.addStudent("赵六", "三", 91);
58

59
    sys.showAll();
60
    sys.showTop(3);
61
    sys.query("李四");
62
    return 0;
63
}