C++ STL 容器 `map` 常见用法总结

map 是 C++ STL 中的关联容器，用于存储 键值对（key-value）。
它的特点是：

每个键 key 唯一
会按照 key 自动排序（默认从小到大）
可以通过 key 快速查找对应的 value
底层通常是红黑树
插入、删除、查找的时间复杂度通常是 O(log n)

map 常用于：

统计次数
建立映射关系
离散化辅助
记录状态
字符串 / 大整数 / 坐标映射

1. 头文件与定义

#include <map>
using namespace std;

基本定义

map<int, int> mp;

表示：

键类型是 int
值类型也是 int

也可以定义其他类型：

map<string, int> cnt;
map<char, int> mp2;
map<int, string> name;

2. `map` 的基本特点

例如：

map<int, int> mp;
mp[3] = 30;
mp[1] = 10;
mp[2] = 20;

遍历时会按 key 升序输出：

1 10
2 20
3 30

说明：

map 存的是键值对
排序依据是 key
key 不能重复，重复赋值会覆盖原值

3. 元素访问

3.1 用 `[]` 访问

map<int, int> mp;
mp[1] = 100;
mp[2] = 200;

cout << mp[1] << endl;   // 100

注意

如果访问一个不存在的键：

cout << mp[5] << endl;

会发生两件事：

自动创建键 5
值默认初始化为 0（如果 value 是 int）

所以这句之后，mp 里就有了一个 {5, 0}。

3.2 用 `at()` 访问

cout << mp.at(1) << endl;

特点：

键存在时正常访问
键不存在时会报异常
不会像 [] 那样自动插入新元素

比赛里一般更常用 []。

4. 常用操作

4.1 插入元素

方法 1：直接赋值

mp[1] = 10;
mp[2] = 20;

方法 2：insert()

mp.insert({3, 30});
mp.insert(make_pair(4, 40));

注意：

如果键已存在，insert() 不会覆盖原值
[] 赋值会覆盖原值

例如：

mp[1] = 10;
mp[1] = 99;   // 覆盖

最终：

mp[1] == 99

4.2 删除元素

按键删除

mp.erase(1);

删除键为 1 的键值对。

按迭代器删除

auto it = mp.find(2);
if (it != mp.end()) mp.erase(it);

4.3 查找元素

auto it = mp.find(3);
if (it != mp.end()) {
    cout << it->first << " " << it->second << endl;
}

说明：

it->first 是键
it->second 是值

4.4 `count()`：判断键是否存在

if (mp.count(3)) {
    cout << "存在" << endl;
}

对于 map：

存在返回 1
不存在返回 0

因为键不会重复。

4.5 `size()`：元素个数

cout << mp.size() << endl;

4.6 `empty()`：判断是否为空

if (mp.empty()) {
    cout << "空 map" << endl;
}

4.7 `clear()`：清空

mp.clear();

5. 遍历 `map`

5.1 范围 `for`

for (auto p : mp) {
    cout << p.first << " " << p.second << endl;
}

5.2 迭代器遍历

for (auto it = mp.begin(); it != mp.end(); it++) {
    cout << it->first << " " << it->second << endl;
}

5.3 结构化绑定（C++17）

for (auto [key, value] : mp) {
    cout << key << " " << value << endl;
}

6. 自动排序

map 默认按键从小到大排序。

map<int, string> mp;
mp[3] = "c";
mp[1] = "a";
mp[2] = "b";

for (auto [k, v] : mp) {
    cout << k << " " << v << endl;
}

输出：

1 a
2 b
3 c

7. 统计次数

这是 map 最经典的用途。

vector<int> a = {1, 2, 2, 3, 3, 3};

map<int, int> cnt;
for (int x : a) {
    cnt[x]++;
}

结果：

cnt[1] = 1
cnt[2] = 2
cnt[3] = 3

输出统计结果：

for (auto [x, c] : cnt) {
    cout << x << " 出现了 " << c << " 次" << endl;
}

8. 统计字符出现次数

string s = "abacaba";
map<char, int> cnt;

for (char c : s) cnt[c]++;

for (auto [ch, num] : cnt) {
    cout << ch << " " << num << endl;
}

9. 字符串映射

map<string, int> mp;
mp["alice"] = 95;
mp["bob"] = 88;

cout << mp["alice"] << endl;

比赛里常用于：

单词计数
姓名映射编号
字符串状态记录

10. `map<pair<int,int>, int>` 的用法

有些题会把坐标、状态二元组作为键。

map<pair<int, int>, int> mp;
mp[{1, 2}] = 5;
mp[{3, 4}] = 10;

cout << mp[{1, 2}] << endl;

这在以下场景常见：

网格状态
坐标压缩
二维状态记录

11. `lower_bound()` 和 `upper_bound()`

和 set 类似，map 也支持按键查找范围。

lower_bound(x)

返回第一个 key >= x 的位置。

auto it = mp.lower_bound(5);
if (it != mp.end()) {
    cout << it->first << " " << it->second << endl;
}

upper_bound(x)

返回第一个 key > x 的位置。

auto it = mp.upper_bound(5);
if (it != mp.end()) {
    cout << it->first << " " << it->second << endl;
}

12. 降序 `map`

默认升序，如果想按键降序：

map<int, int, greater<int>> mp;

示例：

map<int, int, greater<int>> mp;
mp[3] = 30;
mp[1] = 10;
mp[2] = 20;

for (auto [k, v] : mp) {
    cout << k << " " << v << endl;
}

输出：

3 30
2 20
1 10

13. 常见应用场景

13.1 计数器

map<int, int> cnt;
for (int x : a) cnt[x]++;

13.2 建立编号映射

map<string, int> id;
id["Tom"] = 1;
id["Jack"] = 2;

13.3 判重

map<int, int> vis;
if (vis[x]) {
    cout << "出现过" << endl;
} else {
    vis[x] = 1;
}

不过纯判重时通常 set 更合适。

13.4 记录状态值

map<int, int> dp;
dp[100] = 3;
dp[200] = 7;

适合键值不连续、范围很大时。

14. 常见注意事项

14.1 `mp[x]` 会自动创建元素

这是最容易忽略的点。

map<int, int> mp;
cout << mp[100] << endl;

执行后，mp 中会多出：

{100, 0}

如果你只是想判断是否存在，建议用：

mp.find(x)
mp.count(x)

14.2 `key` 不能重复

mp[1] = 10;
mp[1] = 20;

最终只保留：

1 -> 20

后面的赋值会覆盖前面的值。

14.3 `find()` 返回迭代器，不是值

auto it = mp.find(x);
if (it != mp.end()) {
    cout << it->second << endl;
}

14.4 `map` 不支持下标位置访问

错误理解：

mp[0]   // 这是按 key 访问，不是第 0 个元素

map 不是顺序容器，不能按“第几个元素”访问。

14.5 遍历时修改键是不允许的

map 中键值对的键部分不能直接改。

错误理解：

it->first = 10;

这是不允许的。

如果要改键，通常做法是：

删除旧键
插入新键

15. 蓝桥杯常见模板

15.1 统计次数模板

map<int, int> cnt;
for (int x : a) cnt[x]++;

15.2 字符统计模板

map<char, int> cnt;
for (char c : s) cnt[c]++;

15.3 字符串编号模板

map<string, int> id;
int tot = 0;

if (!id.count(name)) {
    id[name] = ++tot;
}

15.4 遍历输出模板

for (auto [k, v] : mp) {
    cout << k << " " << v << endl;
}

16. 一份完整示例代码

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    map<string, int> mp;

    mp["apple"] = 3;
    mp["banana"] = 5;
    mp["apple"]++;

    for (auto [fruit, cnt] : mp) {
        cout << fruit << " " << cnt << endl;
    }

    if (mp.count("apple")) {
        cout << "apple 存在，数量为 " << mp["apple"] << endl;
    }

    mp.erase("banana");

    return 0;
}

17. 必背内容

定义

map<int, int> mp;

常用操作

mp[key] = value;      // 赋值 / 插入
mp.erase(key);        // 删除
mp.find(key);         // 查找
mp.count(key);        // 是否存在
mp.lower_bound(key);  // 第一个 >= key
mp.upper_bound(key);  // 第一个 > key
mp.size();            // 元素个数
mp.empty();           // 判空
mp.clear();           // 清空

遍历

for (auto [k, v] : mp) {
    cout << k << " " << v << endl;
}

18. `set` 和 `map` 的区别

容器	存储内容	是否有值 `value`	是否自动排序	键是否唯一
`set`	只有元素本身	否	是	是
`map`	键值对 `key-value`	是	是（按 key）	是

你可以这样理解：

set：只关心“这个元素在不在”
map：关心“这个键对应什么值”

19. 总结

map 的核心特点：

存键值对
键唯一
按键自动排序
查找 / 插入 / 删除效率高

蓝桥杯中最常见的几个方向：

计数
映射
状态记录
字符串编号
有序键查询

C++ STL 容器 map 常见用法总结