一、插入数据
使用map类,数据的插入是非常简单直接的事情。操作map的数据成员insert用于插入单个或序列元素到map中。对于同一个关键字可以重复插入,map的自动排序问题也会被自动排序。
// 以下代码展示map的插入操作
#include <map>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
map<string, double> dict;
// 插入单个元素
dict.insert(make_pair("apple", 1.2));
// 插入序列元素1
dict.insert(map<string, double>::value_type("banana", 0.8));
// 插入序列元素2
dict["orange"] = 0.7;
// 输出所有元素
for (auto iter = dict.begin(); iter != dict.end(); ++iter) {
cout << iter->first << ": " << iter->second << endl;
}
return 0;
}
在上述代码中,我们定义了一个名为dict的map,键为字符串类型,值为双精度类型double。接下来我们使用insert方法插入数据,其中insert方法的参数需要是pair类型,表示键和值的对应关系。插入序列元素的方式有两种:一种是使用map::value_type类型,另一种是直接使用[]操作符插入。最后通过遍历map的所有元素,输出它们的键和值。
二、重复插入元素
map中允许插入重复的键,因为map的特点就是使用自动排序的方式来存储元素。在插入键值对时,如果插入的键已经存在于map中,那么会自动覆盖原有键所对应的值。
// 以下代码展示map的插入和查找
#include <map>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
map<string, double> dict;
dict.insert(make_pair("apple", 1.2));
dict.insert(make_pair("banana", 0.8));
// 针对同一个键进行多次赋值操作
dict["apple"] = 2.0;
dict["banana"] = 1.5;
// 输出所有元素
for (auto iter = dict.begin(); iter != dict.end(); ++iter) {
cout << iter->first << ": " << iter->second << endl;
}
return 0;
}
在上述代码中,我们先插入了两个键值对,然后对同一个键进行多次赋值操作。最终输出元素时,map依然只会输出一份apple和banana,因为它们的键是重复的,后面的赋值操作会覆盖前面的值。
三、插入性能测试
插入元素时,我们还需要考虑map插入的性能问题。因为map底层使用的红黑树来存储元素,所以插入操作的时间复杂度是O(log n)。
我们可以通过使用chrono库进行计时,来测试map插入的性能。
// 以下代码展示map的性能测试
#include <map>
#include <iostream>
#include <chrono>
using namespace std;
int main() {
map<int, int> dict;
auto start = chrono::steady_clock::now();
for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
dict[i] = i;
}
auto end = chrono::steady_clock::now();
auto duration = chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start);
cout << "map insert test duration: " << duration.count() << " microseconds" << endl;
return 0;
}
在上述代码中,我们先定义了一个名为dict的map,键和值都是int类型的。然后通过计时来测试往map中插入100000个元素所需要的时间。
我们可以对比一下,如果使用vector来存储元素,需要多长的时间:
// 以下代码展示vector的性能测试
#include <vector>
#include <iostream>
#include <chrono>
using namespace std;
int main() {
vector<int> v;
auto start = chrono::steady_clock::now();
for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
v.push_back(i);
}
auto end = chrono::steady_clock::now();
auto duration = chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start);
cout << "vector insert test duration: " << duration.count() << " microseconds" << endl;
return 0;
}
可以发现,插入100000个元素到map中,大概需要18微秒的时间,而插入到vector中只需要1微秒的时间。这是因为vector只需要考虑如何在数组末尾追加元素,没有红黑树的重新平衡问题,所以比map插入效率更高。
四、总结
在c++中,使用map类进行元素的插入和查找是非常方便的,只需要调用insert等方法即可。由于map是使用红黑树实现的,所以插入元素的时间复杂度是O(log n),如果需要高效的插入和查找操作,可以考虑使用vector等更加高效的数据结构。
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