C++中map是基于红黑树的关联容器,自动按键升序排列并保证键唯一,支持O(log n)时间复杂度的查找、插入和删除。需包含头文件,常用初始化方式包括列表初始化,可通过下标、insert或emplace插入元素,下标访问可能创建默认值,建议用find判断存在性。可使用范围for或迭代器遍历,元素按键有序输出,erase支持按键或迭代器删除。适用于统计频率、映射关系等场景,若无需排序可用unordered_map提升性能。

在 C++ 中,map 是一个非常实用的关联式容器,属于 STL(标准模板库)的一部分。它用于存储键值对(key-value pairs),并自动根据键进行排序,保证每个键唯一。map 常用于需要快速查找、插入和删除数据的场景,比如字典、配置表、计数统计等。
map 的基本特性
map 内部基于红黑树实现,因此具有以下特点:
- 元素按键有序排列(默认升序)
- 每个键只能出现一次(不允许重复键)
- 查找、插入、删除的时间复杂度为 O(log n)
- 支持通过键直接访问对应的值
要使用 map,需包含头文件:
// #include定义与初始化 map
map 的模板参数有两个:键类型(key)和值类型(value)。例如,定义一个以字符串为键、整数为值的 map:
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std::map<:string int> studentScores;也可以使用其他类型作为键或值:
std::mapstd::map
初始化方式有多种:
// 空 mapstd::map<:string int> m;
// 使用列表初始化(C++11 起)
std::map<:string int> grades = {
{"Alice", 85},
{"Bob", 90},
{"Charlie", 78}
};
插入与访问元素
有几种常用方法向 map 插入数据:
- 下标操作符 [ ]:如果键不存在,会自动创建并用默认值初始化
- insert():插入键值对,若键已存在则不插入
- emplace():原地构造,效率更高
示例:
std::map<:string int> scores;// 使用 [] 插入或修改
scores["Tom"] = 95;
scores["Jerry"] = 80;
// 使用 insert
scores.insert({"Spike", 70});
auto ret = scores.insert({"Tom", 100}); // Tom 已存在,插入失败
if (!ret.second) {
std::cout second;
}
// 使用 emplace(推荐用于复杂对象)
scores.emplace("Tyke", 65);
访问值可以直接用下标:
std::cout注意:如果用不存在的键访问,[] 会创建该键并赋予默认值(如 int 为 0),可能造成意外结果。建议先判断是否存在:
if (scores.find("Alice") != scores.end()) {std::cout }
遍历 map
可以使用范围 for 循环遍历 map:
for (const auto& pair : scores) {std::cout }
或者使用迭代器:
for (auto it = scores.begin(); it != scores.end(); ++it) {std::cout first " second }
由于 map 自动排序,遍历时键是按升序输出的。
查找与删除元素
使用 find() 查找指定键:
auto it = scores.find("Tom");if (it != scores.end()) {
std::cout first " second;
} else {
std::cout }
删除元素使用 erase():
// 按键删除scores.erase("Jerry");
// 按迭代器删除
scores.erase(it);
// 删除某个范围
scores.erase(scores.begin(), scores.find("Spike"));
常见应用场景
- 统计频率:如统计单词出现次数
- 映射关系:如学号对应姓名
- 缓存数据:键为查询条件,值为结果
- 配置管理:配置名对应配置值
示例:统计字符串中字符出现次数
std::mapstd::string str = "hello world";
for (char c : str) {
count[c]++;
}
// 输出每个字符及其频次
for (const auto& p : count) {
std::cout }
基本上就这些。map 使用起来直观高效,只要注意键的唯一性和自动排序特性,就能避免很多问题。不复杂但容易忽略的是:尽量用 find 判断存在性,避免误插入默认值。对于不需要排序的场景,可考虑 unordered_map 提升性能。










