Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Хотя большинство программистов знакомы с такими структурами данных, как векторы и списки, многие из них никогда не используют ассоциативные структуры данных. Прежде чем перейти к подробностям того, как библиотека поддерживает эти типы, имеет смысл начать с примеров использования этих контейнеров.

Карта (тип map) — это коллекция пар ключ-значение. Например, каждая пара может содержать имя человека как ключ и номер его телефона как значение. О такой структуре данных говорят, что она "сопоставляет имена с номерами телефонов". Тип mapзачастую называют ассоциативным массивом (associative array). Ассоциативный массив похож на обычный массив, но его индексы не обязаны быть целыми числами. Значения в карте находят по ключу, а не по их позиции. В карте имен и номеров телефонов имя человека использовалось бы как индекс для поиска номера телефона этого человека.

В отличие от карты, набор — это просто коллекция ключей. Набор полезен тогда, когда необходимо знать, имеется ли в нем значение. Например, банк мог бы определить набор bad_checksдля хранения имен личностей, которые выписывали фальшивые чеки. Прежде чем принять чек, этот банк запросил бы набор bad_checksи убедился, есть ли в нем имя клиента.

Классическим примером применения ассоциативного массива является программа подсчета слов:

// подсчитать, сколько раз каждое слово встречается во вводе

map word_count; // пустая карта строк и чисел

string word;

while (cin >> word)

++word_count[word]; // получить и прирастить счетчик слов

for (const auto &w : word_count) // для каждого элемента карты

// отобразить результаты

cout << w.first << " occurs " << w.second

<< ((w.second >1) ? " times" : " time") << endl;

Эта программа читает ввод и сообщает, сколько раз встречается каждое слово.

Подобно последовательным контейнерам, ассоциативные контейнеры являются шаблонами (см. раздел 3.3). Чтобы определить карту, следует указать типы ключа и значения. В этой программе карта хранит элементы, ключи которых имеют тип string, а значения — тип size_t(см. раздел 3.5.2). При индексации карты word_countстрока используется как индекс, а возвращаемый счетчик типа size_tсвязан с этой строкой.

Цикл whileчитает слова со стандартного устройства ввода по одному за раз. Он использует каждое слово для индексирования карты word_count. Если слова еще нет в карте, оператор индексирования создает новый элемент, ключом которого будет слово, а значением 0. Независимо от того, должен ли быть создан элемент, его значение увеличивается.

Как только весь ввод прочитан, серийный оператор for(см. раздел 3.2.3) перебирает карту выводя каждое слово и соответствующий счетчик.

При получении элемента из карты возвращается объект типа pair(пара), рассматриваемого в разделе 11.2.3 (стр. 545). Если не вдаваться в подробности, то pair— это шаблон типа, который содержит две открытые переменные-члена по имени first(первый) и second(второй). У используемых картой пар член firstявляется ключом, a second— соответствующим значением. Таким образом, оператор вывода должен отобразить каждое слово и связанный с ним счетчик.

Если бы эта программа была запущена для текста первого параграфа данного раздела, то вывод был бы таким:

Although occurs 1 time

Before occurs 1 time

an occurs 1 time

and occurs 1 time

...

Логичным усовершенствованием создаваемой программы будет игнорирование таких распространенных слов, как "the", "and", "or" и т.д. Для хранения игнорируемых слов будет использован набор, а подсчитываться будут только те слова, которые отсутствуют в этом наборе:

// подсчитать, сколько раз каждое слово встречается во вводе

map word_count; // пустая карта строк и чисел

set exclude = {"The", "But", "And", "Or", "An", "A",

"the", "but", "and", "or", "an", "a"};

string word;

while (cin >> word)

// подсчитать только не исключенные слова

if (exclude.find(word) == exclude.end())

++word_count[word]; // получить и прирастить счетчик слов

Подобно другим контейнерам, set является шаблоном. Чтобы определить набор, следует указать тип его элементов, которым в данном случае будет string. Подобно последовательным контейнерам, для элементов ассоциативного контейнера применима списочная инициализация (см. раздел 3.3.6). Набор excludeбудет содержать 12 слов, которые следует игнорировать.