C++ 中的 map 插入操作|极客笔记

C++ 中的 map 插入操作

在 C++ 中，std::map 是一个关联容器，它提供了有序的键值对的集合。map 内部的元素会按照键的顺序进行排序，因此在遍历时能够保持有序性。本文将详解 C++ 中 map 的插入操作，包括如何向 map 中插入元素以及一些常用的插入方法。

1. 插入元素

在 C++ 中，std::map 提供了多种方法用来插入元素，下面让我们详细介绍这些方法：

1.1 使用 `insert` 方法插入元素

std::map 提供了 insert 方法，用于向 map 中插入元素。insert 方法有多个重载版本，其中一个常用的版本接受一个 std::pair 类型的参数，该参数包含要插入的键值对。

#include <iostream>
#include <map>

int main() {
    std::map<int, std::string> myMap;

    // 使用 insert 方法插入元素
    myMap.insert(std::make_pair(1, "apple"));
    myMap.insert(std::make_pair(2, "banana"));
    myMap.insert(std::make_pair(3, "orange"));

    // 遍历 map
    for (const auto& pair : myMap) {
        std::cout << pair.first << " : " << pair.second << std::endl;
    }

    return 0;
}

运行上面的代码，输出如下：

1 : apple
2 : banana
3 : orange

1.2 使用下标运算符 `[]` 插入元素

除了使用 insert 方法，还可以使用下标运算符 [] 来插入元素，当键不存在时会创建新的键值对，否则会更新已有的值。

#include <iostream>
#include <map>

int main() {
    std::map<int, std::string> myMap;

    // 使用下标运算符插入元素
    myMap[1] = "apple";
    myMap[2] = "banana";
    myMap[3] = "orange";

    // 遍历 map
    for (const auto& pair : myMap) {
        std::cout << pair.first << " : " << pair.second << std::endl;
    }

    return 0;
}

运行上面的代码，输出与之前相同：

1 : apple
2 : banana
3 : orange

1.3 使用 `emplace` 方法插入元素

另一种插入元素的方法是使用 emplace 方法，它可以直接在 map 中构造元素，避免了一次不必要的拷贝。

#include <iostream>
#include <map>

int main() {
    std::map<int, std::string> myMap;

    // 使用 emplace 方法插入元素
    myMap.emplace(1, "apple");
    myMap.emplace(2, "banana");
    myMap.emplace(3, "orange");

    // 遍历 map
    for (const auto& pair : myMap) {
        std::cout << pair.first << " : " << pair.second << std::endl;
    }

    return 0;
}

运行上面的代码，输出同样为：

1 : apple
2 : banana
3 : orange

2. 插入检查和重复插入

在向 std::map 中插入元素时，可能会遇到一些问题，比如键重复插入或者检查键是否存在。下面让我们来解决这些问题。

2.1 检查键是否存在

在插入元素之前，通常需要检查键是否已经存在于 map 中。为了检查键是否存在，可以使用 find 方法来判断。

#include <iostream>
#include <map>

int main() {
    std::map<int, std::string> myMap;

    // 检查键是否存在
    if (myMap.find(1) == myMap.end()) {
        myMap[1] = "apple";
    }

    if (myMap.find(2) == myMap.end()) {
        myMap[2] = "banana";
    }

    if (myMap.find(3) == myMap.end()) {
        myMap[3] = "orange";
    }

    // 遍历 map
    for (const auto& pair : myMap) {
        std::cout << pair.first << " : " << pair.second << std::endl;
    }

    return 0;
}

上面的代码中，我们首先使用 find 方法检查键是否存在，然后再进行插入操作。这样可以避免重复插入相同的键值对。

2.2 处理重复插入

有时候我们需要在插入元素时处理重复插入的情况，例如更新已有元素的值。下面是一个处理重复插入的示例：

#include <iostream>
#include <map>

int main() {
    std::map<int, std::string> myMap;

    // 处理重复插入
    std::pair<int, std::string> newPair = std::make_pair(1, "apple");
    auto ret = myMap.insert(newPair);
    if (!ret.second) {
        // 已经存在相同键的元素，更新值
        ret.first->second = "new apple";
    }

    // 遍历 map
    for (const auto& pair : myMap) {
        std::cout << pair.first << " : " << pair.second << std::endl;
    }

    return 0;
}

在上面的代码中，我们首先使用 insert 方法插入元素，如果该元素已经存在，则更新其值。这样就能够处理重复插入的情况。