bimap的使用介绍

Bimap（Bidirectional Maps）是一种双向映射容器。与std::map不同，它允许用户通过左侧或右侧查询元素。Bimap最常用的是std::bimap，它是一个使用红黑树实现的容器，提供快速的局部排序和检索。Bimap是由S. Thorwirth于2005年提出的，是Boost Library之一。

一、Bimap容器的定义和使用

Bimap可以用于映射任何相等（==）或可比（<）的类型，如整数，字符串或结构体。下面是基本的定义方法:

#include 
#include 

using namespace std;
using namespace boost::bimaps;

typedef boost::bimap<int, string> bimap;

int main()
{
    //定义一个双向映射容器
    bimap bm;

    // 插入元素
    bm.insert(bimap::value_type(1, "one"));
    bm.insert(bimap::value_type(2, "two"));
    bm.insert(bimap::value_type(3, "three"));

    // 使用左右两个关键字查找元素
    cout << bm.left.at(1) << "," << bm.right.at("two") << endl;

    // 删除元素
    bm.left.erase(3);

    // 遍历Bimap容器
    for (auto& item : bm)
    {
        cout << "{" << item.left << "," << item.right << "}" << endl;
    }

    return 0;
}

在上面的代码示例中，我们定义了一个bimap，它包含两个类型，左边是整数类型（int），右边是字符串类型（string）。我们将三个元素插入到容器中，然后使用左边关键字1和右边关键字”two”查找元素并输出结果。我们还删除了左边关键字为3的元素，并通过for循环遍历bimap中的每个元素。

二、Bimap容器的迭代器

Bimap提供三种迭代器，分别是左侧只读迭代器，右侧只读迭代器和固定的左侧-右侧可读迭代器，它们的定义分别如下：

// 左侧只读迭代器
typedef bimap::const_left_iterator left_const_iterator;

// 右侧只读迭代器
typedef bimap::const_right_iterator right_const_iterator;

// 左侧-右侧可读迭代器
typedef bimap::const_iterator const_iterator;

其中左侧只读迭代器可以通过如下方法定义和使用：

// 定义左侧只读迭代器
bimap::left_const_iterator it_left = bm.left.begin();

// 遍历bimap中所有左侧元素
for (; it_left != bm.left.end(); ++it_left)
{
    cout << "{" <first << "," <second << "}" << endl;
}

右侧迭代器和左右迭代器的使用方式类似，这里不再赘述。

三、Bimap容器的排序方式

在bimap中，我们可以根据左侧或右侧关键字进行排序。默认情况下，bimap是按照左侧关键字排序的。如果需要按照右侧关键字排序，则可以使用BOOST_BIMAP_RIGHT_MAP宏。

#include 
#include 
#include 

using namespace std;
using namespace boost::bimaps;

typedef boost::bimap<string, multiset_of<int>> bimap;

int main()
{
    // 使用右侧关键字排序
    bimap bm = bimap(boost::bimaps::tagged<int, struct right_key>());

    // 插入元素
    bm.insert(bimap::value_type("one", 1));
    bm.insert(bimap::value_type("two", 2));
    bm.insert(bimap::value_type("three", 3));

    // 遍历Bimap容器
    for (auto& item : bm)
    {
        cout << "{" << item.left << "," << item.right << "}" << endl;
    }

    return 0;
}

在上面的代码示例中，我们使用了multiset_of作为右侧关键字类型，并使用右侧关键字排序。我们将三个元素插入到容器中，然后遍历bimap并输出结果。

四、Bimap容器的高级特性

Bimap还提供了许多高级特性，如多值映射，逆序操作等。这里我们只介绍逆序操作。逆序操作既可以通过reverse_view函数实现，也可以通过BOOST_BIMAP_SYMMETRIC_BASE宏来实现。

#include 
#include 

using namespace std;
using namespace boost::bimaps;

typedef boost::bimap<int, string> bimap;

int main()
{
    //定义一个双向映射容器
    bimap bm;

    // 插入元素
    bm.insert(bimap::value_type(1, "one"));
    bm.insert(bimap::value_type(2, "two"));
    bm.insert(bimap::value_type(3, "three"));

    // 创建逆向操作
    bimap inverse_bm = bm.inverse();

    // 遍历Bimap容器
    for (auto& item : inverse_bm)
    {
        cout << "{" << item.left << "," << item.right << "}" << endl;
    }

    return 0;
}

在上面的代码示例中，我们定义一个bimap，将三个元素插入到其中。然后，我们通过调用inverse函数创建了一个逆向操作。逆向操作的左右关键字颠倒，但其余方面与原始容器相同。最后，我们使用for循环遍历逆向操作（即交换了左右关键字的容器）并输出结果。