C++ STLでmap・unordered_mapを走査する方法を徹底解説

C++のSTLには、キーと値のペアを格納できる連想コンテナが用意されています。本記事では、その代表格であるmapとunordered_mapの基本的な使い方と、要素を走査（トラバース）する方法を解説します。

mapコンテナとは

mapは、各要素を「キー」と「値」のペアとして管理する連想コンテナです。内部的にはハッシュマップ的な仕組みで要素が整理されており、同じキーを持つ要素は2つ以上存在できません。この特性を活かすことで、出現回数の集計などが簡潔に実装できます。

mapの主なメンバ関数

• begin()：mapの先頭要素を指すイテレータを返します。
• end()：最後の要素の次（理論上の末尾）を指すイテレータを返します。
• size()：mapに格納されている要素数を返します。
• max_size()：mapが保持できる最大要素数を返します。
• empty()：mapが空かどうかを判定します。

mapを使った実装例

次のサンプルコードでは、配列内の各数値の出現頻度をmapで集計し、範囲ベースforループで走査して表示しています。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
    int A[] = { 2, 2, 3, 2, 2, 4, 5, 4 };
    int num = sizeof(A) / sizeof(A[0]);
    map<int, int> my_map;
    for (int p = 0; p < num; p++)
        my_map[A[p]]++;
    cout << "Item Frequency" << endl;
    for (auto p : my_map)
        cout << p.first << " : " << p.second << endl;
}

実行結果

Item Frequency
2 : 4
3 : 1
4 : 2
5 : 1

mapは内部でキー順にソートして管理するため、出力結果もキーの昇順（2、3、4、5）に並んでいる点に注目してください。

unordered_mapとは

unordered_mapは、C++ STLに用意されているもう一つの連想コンテナです。mapと同様にキーと値のペアを格納しますが、キーは値を一意に識別するために使われ、キーと値はそれぞれ組み込み型でもユーザー定義型でも構いません。

mapとの大きな違いは、unordered_mapがハッシュテーブルを基盤としており、要素の順序が保証されないという点です。その代わり、平均的に高速な検索・挿入・削除（O(1)）を実現できます。

unordered_mapを使った実装例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
    int A[] = { 2, 2, 3, 2, 2, 4, 5, 4 };
    int num = sizeof(A) / sizeof(A[0]);
    unordered_map<int, int> my_map;
    for (int p = 0; p < num; p++)
        my_map[A[p]]++;
    cout << "Item Frequency" << endl;
    for (auto p : my_map)
        cout << p.first << " : " << p.second << endl;
}

実行結果

Item Frequency
5 : 1
4 : 2
2 : 4
3 : 1

このように、unordered_mapでは出力順序がキーの昇順にならず、ハッシュ関数による内部配置の順に表示されます。順序が必要ならmap、速度を優先するならunordered_mapを選ぶのが一般的な指針です。