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C++ map 基础使用课堂笔记

一、map 核心概念

map 是C++ STL中的关联式容器，核心实现键值对（key - value） 映射关系：

• 键（key）：唯一标识，不可重复，map会自动按键升序排序
• 值（value）：键对应的数据，可重复
• 类比场景：身份证号（键）→ 姓名（值）、用户名（键）→ 分数（值）

头文件：单独使用需包含 <map>，代码中#include<bits/stdc++.h>是万能头文件，已包含所有STL头文件。 命名空间：示例中使用using namespace std;，否则需写std::map。

二、map 容器定义

语法：map<键的类型, 值的类型> 容器名; 键和值的类型可以是int、string等基本数据类型，需保证键类型支持比较（如string、int默认支持）。

// 键为int类型，值为int类型的map
map<int, int> m;
// 键为string类型，值为int类型的map
map<string, int> m2;

三、map 核心操作（重点）

以下操作均基于示例中的map<string, int> m2;和map<int, int> m;讲解。

1. 赋值：通过 [] 直接赋值

语法：容器名[键] = 值;

• 若键已存在：覆盖原有对应的值
• 若键不存在：自动插入该键值对

// 向m2中插入键"zhaohuanjin"，对应值12
m2["zhaohuanjin"] = 12;
// 若再次赋值，会覆盖原有值：m2["zhaohuanjin"]最终为20
m2["zhaohuanjin"] = 20;

2. 查询：通过 [] 访问值

语法：容器名[键];

// 查询键"zhangxuanyi"对应的值，输出到控制台
cout << m2["zhangxuanyi"];

⚠️ 重要坑点：如果访问不存在的键，map会自动插入该键，并给值赋对应类型的默认值（int默认0、string默认空串）。

3. 清空：clear() 方法

语法：容器名.clear(); 作用：清空map中所有的键值对，容器变为空。

m2.clear(); // 清空m2的所有数据
cout << m2["zhangxuanyi"]; // 因键被清空，访问时自动插入，输出默认值0

4. 遍历：范围for + auto（C++11及以上）

map会按键自动升序排序，遍历结果为有序序列，推荐使用auto自动类型推导简化代码。

（1）仅遍历读取（不可修改值）

// x为键，y为值，auto自动识别为对应的数据类型
for (auto [x, y] : m2) {
    cout << x << " " << y << endl;
}

（2）遍历并修改值（加引用&）

m[3] = 10;
m[2] = 2;
// 加&表示引用，修改y会直接修改map中对应的值
for (auto &[x, y] : m) {
    y = 1234; // 所有值被修改为1234
}
m[2] = 4; // 单独修改键2的值，最终为4
cout << m[2] << " " << m[3]; // 输出：4 1234

5. 判断键是否存在：count() 方法（解决[]查询的坑）

语法：容器名.count(键);

• 返回值：0 或 1（因map的键唯一，不存在重复键）
  • 返回1：键存在
  • 返回0：键不存在
• 核心优势：仅判断存在性，不会自动插入新键，是判断键是否存在的标准方法。

// 判断键"zhangxuanyi"是否存在
if (m2.count("zhangxuanyi") == 0) {
    cout << "zhangxuanyi灭绝了"; // 不存在，执行此分支
} else {
    cout << "zhangxuanyi还没有灭绝"; // 存在，执行此分支
}

四、map 重要特性

1. 键的唯一性：同一个map中，键只能出现一次，重复赋值会覆盖原有值。
2. 自动排序：map会根据键的大小自动升序排序（int按数值、string按字典序）。
3. 值可修改：通过[]或遍历加引用&，可以修改键对应的值，键不可修改。

五、完整示例代码（带注释）

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

// 定义map容器：键值对映射
map<int, int> m;       // 键int，值int
map<string, int> m2;  // 键string，值int

int main(){
    // 1. 赋值：[]直接赋值
    m2["zhaohuanjin"] = 12;
    // m2["zhangxuanyi"] = 1200000;

    // 2. 查询：[]访问值（注意：访问不存在的键会自动插入）
    // cout<< m2["zhangxuanyi"];

    // 3. 清空：clear()清空所有键值对
    // m2.clear();
    // cout<<m2["zhangxuanyi"]; // 输出0，因自动插入新键

    // 4. 遍历map：auto自动识别类型，map按键自动升序排序
    // for(auto [x,y]:m2){ // 仅读取
    //     cout<<x<<" "<<y<<endl;
    // }
    // m[3]=10;
    // m[2]=2;
    // for(auto &[x,y]:m){ // 加&可修改值
    //     y=1234;
    // }
    // m[2]=4; // 单独修改，覆盖之前的1234
    // cout<<m[2] <<" 听课不认真的zxy "<<m[3]; // 输出4 1234

    // 5. 判断键是否存在：count()，返回0不存在，返回1存在
    if(m2.count("zhangxuanyi")==0){
        cout<<"zhangxuanyi灭绝了";
    }else{
        cout<<"zhangxuanyi还没有灭绝";
    }

    return 0;
}

运行结果：zhangxuanyi灭绝了（因代码中未给该键赋值，count返回0）。

六、核心易错点总结

1. 避免直接用[]判断键是否存在，会自动插入新键，必须用count()。
2. 遍历修改值时，必须给auto加引用&，否则仅修改临时变量，不影响原map。
3. map的键不可重复，重复赋值会覆盖，若需允许重复键，使用multimap（后续学习）。