c++ insert的用法

C++中的insert()函数有多种用法。首先，可以在指定位置之前插入一个值为val的元素，并返回指向这个元素的迭代器。使用方式为：iterator insert(iterator it, const TYPE &val)。其次，可以在指定位置之前插入num个值为val的元素。使用方式为：void insert(iterator it, size_type num, const TYPE &val)。最后，可以在指定位置之前插入区间[start, end)的所有元素。使用方式为：void insert(iterator it, input_iterator start, input_iterator end)。举例来说，如果我们有一个vector<char> charV，其中已经存放了字母表的前十个字符，我们可以使用insert()函数在指定位置之前插入四个字符'C'。具体代码如下： ```cpp vector<char> charV; for (int i = 0; i < 10; i++) { charV.push_back(i + 65); } vector<char>::iterator it = charV.begin(); charV.insert(it, 4, 'C'); ``` 执行以上代码后，charV中的内容将变为"CCCCABCDEFGHIJ"。[1] 另外，对于字符串string，也可以使用insert()函数进行插入操作。例如，我们有一个字符串str1，其内容为"hello"，我们可以在指定位置之前插入两个字符'a'。具体代码如下： ```cpp string str1 = "hello"; str1.insert(str1.begin(), 2, 'a'); cout << str1 << endl; ``` 执行以上代码后，str1的内容将变为"haaello"。[2] 还可以将insert()函数的返回值赋给另一个字符串，以实现在指定位置之前插入字符的操作。例如，我们有一个字符串str1，其内容为"hello"，我们可以在第0个位置之前插入两个字符'x'，并将结果赋给另一个字符串str2。具体代码如下： ```cpp string str1 = "hello"; string str2 = str1.insert(0, 2, 'x'); cout << str2 << endl; ``` 执行以上代码后，str2的内容将为"xxhello"。[3]

<think>我们正在讨论C++中的insert函数用法。根据引用[1]和引用[2]，insert函数在STL容器（如map和vector）中用于插入元素。我们将详细解释insert函数在不同容器中的用法。 注意：用户要求的是insert函数的用法详解，因此我们将覆盖多个容器（如vector, map, set等）中insert的用法。 1. vector中的insert vector的insert函数用于在指定位置插入一个或多个元素。由于vector是顺序容器，插入位置之后的元素都需要向后移动，因此插入操作（除了在末尾插入）的时间复杂度为O(n)。 函数原型： iterator insert( iterator pos, const T& value ); // 在pos前插入value void insert( iterator pos, size_type count, const T& value ); // 在pos前插入count个value template< class InputIt > void insert( iterator pos, InputIt first, InputIt last ); // 在pos前插入[first, last)区间的元素 示例（参考引用[2]中的vector用法）： vector<int> v = {1,2,3}; auto it = v.begin() + 1; // 指向第二个元素 v.insert(it, 4); // 在第二个元素前插入4，现在v={1,4,2,3} 2. map中的insert map的insert函数用于插入键值对。插入时如果键已存在，则插入不会发生（不会覆盖原有值）。要覆盖原有值，可以使用[]运算符或emplace。 函数原型： pair<iterator, bool> insert( const pair<const Key, T>& value ); // 插入一个pair template< class P > pair<iterator, bool> insert( P&& value ); // 插入一个pair（右值引用） iterator insert( iterator hint, const pair<const Key, T>& value ); // 带提示的插入 template< class InputIt > void insert( InputIt first, InputIt last ); // 插入一个区间 示例（参考引用[1]）： map<string, int> m; m.insert(pair<string, int>("apple", 5)); // 插入一个pair // 或者使用make_pair m.insert(make_pair("banana", 3)); // 遍历输出 for (auto it = m.begin(); it != m.end(); it++) { cout << it->first << " " << it->second << endl; } 3. set中的insert set的insert函数用于插入元素。如果元素已存在，则插入不会发生。 函数原型与map类似。 示例： set<int> s; s.insert(1); s.insert(2); s.insert(1); // 这个插入不会生效，因为1已经存在 4. list中的insert list的insert函数与vector类似，但由于list是链表，插入操作的时间复杂度为O(1)（仅指插入动作，查找位置可能为O(n)）。 5. 其他容器 deque, multiset, multimap等容器也有insert函数，用法类似。 注意：C++11引入了emplace系列函数（如emplace, emplace_back, emplace_front），它们可以直接在容器内构造元素，避免了临时对象的构造和拷贝，效率更高。但用户询问的是insert，因此我们主要介绍insert。 另外，insert函数在不同容器中的返回值也不同： - vector: 返回指向新插入元素的迭代器。 - map/set: 返回一个pair，第一个元素是指向插入元素的迭代器，第二个元素是一个bool值，表示插入是否成功（如果元素已存在则为false）。 示例代码（综合）： 我们将编写一个示例程序，展示在vector和map中使用insert。 注意：用户提供的引用中有一些代码示例，我们可以参考并整合。 由于用户要求详解，我们将提供多个示例。 但是注意：回答中不能包含大段代码（根据用户要求，代码应该用代码块展示，但不要过多，重点在解释）。因此，我们将分别展示vector和map的insert用法，并简要说明。 代码示例： 1. vector的insert: ```cpp #include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main() { vector<int> v = {1, 3, 4}; // 在第二个位置（索引1）插入2 auto it = v.begin() + 1; v.insert(it, 2); // 现在v={1,2,3,4} // 在开头插入两个0 v.insert(v.begin(), 2, 0); // 现在v={0,0,1,2,3,4} // 插入另一个数组的元素 int arr[] = {5,6,7}; v.insert(v.end(), arr, arr+3); // 在末尾插入5,6,7 // 输出 for (auto i : v) { cout << i << " "; } // 输出: 0 0 1 2 3 4 5 6 7 return 0; } ``` 2. map的insert: ```cpp #include <iostream> #include <map> #include <string> using namespace std; int main() { map<string, int> fruitCount; // 插入单个元素 fruitCount.insert(pair<string, int>("apple", 5)); fruitCount.insert(make_pair("banana", 3)); // 尝试插入一个已存在的键 auto ret = fruitCount.insert(make_pair("apple", 10)); // 不会插入，ret.second为false // 使用迭代器遍历 for (auto it = fruitCount.begin(); it != fruitCount.end(); it++) { cout << it->first << ": " << it->second << endl; } // 输出: apple:5, banana:3 // 插入另一个map的元素 map<string, int> moreFruit = {{"pear", 4}, {"orange", 2}}; fruitCount.insert(moreFruit.begin(), moreFruit.end()); // 使用范围for循环遍历 for (auto& p : fruitCount) { cout << p.first << ": " << p.second << endl; } // 输出: apple:5, banana:3, pear:4, orange:2 return 0; } ``` 总结： insert函数是STL容器中用于插入元素的通用函数，但具体行为因容器类型而异。在顺序容器（如vector、list）中，插入位置是一个迭代器；在关联容器（如map、set）中，插入的元素是键值对或单个键（set），并且插入可能失败（当键已存在时）。 最后，根据系统指令，我们需要生成相关问题。 §§相关问题§§ 1. C++中emplace函数与insert函数有什么区别？ 2. 如何判断map的insert操作是否成功？ 3. vector的insert操作的时间复杂度是多少？为什么？ 4. 在C++中，除了insert，还有哪些方法可以向容器中添加元素？</think>### C++ `insert`函数用法详解 `insert`是C++ STL容器中用于插入元素的核心函数，在不同容器中有不同的实现和特性。以下是主要容器的用法详解： #### 1. **`vector`中的`insert`** ```cpp #include <vector> vector<int> vec = {1, 3, 4}; // 在指定位置插入单个元素 auto it = vec.insert(vec.begin() + 1, 2); // vec: {1,2,3,4} cout << *it; // 输出2（返回新元素迭代器） // 插入多个相同元素 vec.insert(vec.end(), 3, 5); // vec: {1,2,3,4,5,5,5} // 插入另一个容器的范围 int arr[] = {6,7}; vec.insert(vec.begin(), arr, arr+2); // vec: {6,7,1,2,3,4,5,5,5} ``` **特性**： - 时间复杂度：$O(n)$（需移动后续元素） - 返回指向第一个新元素的迭代器 - 可能导致迭代器失效（扩容时） --- #### 2. **`map`/`set`中的`insert`** ```cpp #include <map> map<string, int> m; // 插入pair对象 auto ret1 = m.insert({"apple", 5}); // C++11简写 // 等价于 m.insert(pair<string,int>("apple",5)); // 检查插入结果 if (ret1.second) cout << "插入成功！"; // 插入已存在键（会失败） auto ret2 = m.insert({"apple", 10}); if (!ret2.second) cout << "键已存在！"; // 输出此提示 ``` **返回值**： - `pair<iterator, bool>` - `first`：指向元素的迭代器 - `second`：是否插入成功（键不存在时true） --- #### 3. **`list`/`deque`中的`insert`** ```cpp #include <list> list<int> lst = {10, 30}; // 在迭代器位置插入 lst.insert(++lst.begin(), 20); // lst: {10,20,30} // 插入初始化列表 lst.insert(lst.end(), {40,50}); // lst: {10,20,30,40,50} ``` **优势**： - 链表插入时间复杂度 $O(1)$（无需移动元素） - 迭代器不会失效（除被删除元素） --- #### 4. **多元素插入（通用语法）** ```cpp // 插入n个相同值 vector<int> v; v.insert(v.begin(), 3, 100); // {100,100,100} // 插入迭代器范围 set<int> s1 = {1,2}; set<int> s2 = {3,4}; s1.insert(s2.begin(), s2.end()); // s1: {1,2,3,4} ``` --- #### 关键注意事项： 1. **关联容器**（map/set） - 插入重复键会失败 - 高效查找：$O(\log n)$ - 使用`emplace`避免临时对象构造[^1] 2. **顺序容器**（vector/list） ```cpp // vector插入需谨慎！ vector<int> vec(1000000, 0); vec.insert(vec.begin() + 500000, 99); // 代价高昂！ ``` - 中间插入可能触发全量复制 - 建议用`reserve()`预分配空间 3. **返回值利用** ```cpp map<string, int> scores; auto [iter, success] = scores.insert({"Bob", 90}); // C++17结构化绑定 if (!success) iter->second += 10; // 已存在时更新值 ``` ---