《程序设计实习》之【STL-set和multiset】

• 关联容器
• multiset

关联容器

set, multiset, map, multimap

• 内部元素有序排列，新元素插入的位置取决于它的值，查找速度快
• 除了个容器都有的函数外，还支持以下成员函数

成员函数	作用
find	查找等于某个元素的值（x小于y和y小于x同时不成立即为相等）
lower_bound	查找某个下界
upper_bound	查找某个上届
equal_range	同时查找上界和下界
count	计算等于某个值得元素个数（x小于y和y小于x同时不成立即为相等）
insert	用以插入一个元素或一个区间

预备知识：pair模板

template<class _T1, class _T2>
struct pair {
    typedef _T1 first_type;
    typedef _T2 second_type;
    _T1 first;
    _T2 second;
    // 三种构造函数
    pair(): first(), second() { }  // 无参构造函数
    pair(const _T1& __a, const _T2& __b) : first(__a), second(__b) { }
    template<class _U1, class _U2>
    pair(const pair<_U1, _U2>& __p) : first(__p.first), second(__p.second) { }
};

map/multimap容器里放着的都是pair模版类的对象，且按first从小到大排序。

第三个构造函数用法示例：

pair<int,int>
p(pair<double, double>(5.5, 4.6));
// p.first = 5, p.second = 4

multiset

template<class Key, class Pred = less<Key>, class A = allocator<Key> >
class multiset { …… };

• Pred类型的变量决定了multiset 中的元素“一个比另一个小”是怎么定义的。 multiset运行过程中，比较两个元素x，y的大小的做法，就是生成一个Pred类型的变量，假定为op,若表达式op(x, y) 返回值为true,则x比y小。
  Pred的缺省类型是 less<Key。
• less 模板的定义：

template<class T>
struct less : public binary_function<T, T, bool> { 
bool operator()(const T& x, const T& y) { return x < y; } const;
//less模板是靠 < 来比较大小的
};

multiset的成员函数

成员函数	作用
iterator find (const T & val);	在容器中查找值为val的元素，返回其迭代器。如果找不到，返回end()
iterator insert (const T & val);	将val插入到容器中并返回其迭代器
void insert ( iterator first, iterator last);	将区间[first,last)插入容器
int count (const T & val);	统计有多少个元素的值和val相等
iterator lower_bound (const T & val);	查找一个最大的位置 it,使得[begin(), it) 中所有的元素都比 val 小
iterator upper_bound (const T & val);	查找一个最小的位置 it,使得[it, end()) 中所有的元素都比 val 大
pair<iterator, iterator> equal_range (const T & val);	同时求得lower_bound和upper_bound
iterator erase (iterator it);	删除it指向的元素，返回其后面的元素的迭代器(Visual studio 2010上如此，但是在 C++标准和Dev C++中，返回值不是这样)

multiset的用法

#include <set>
using namespace std;
class A { };
int main() {
    multiset<A> a;
    a.insert(A());  // error
}

multiset <A> a;就等价于multiset<A, less<A>> a;

插入元素时，multiset会将被插入元素和已 有元素进行比较。由于less模板是用 < 进行 比较的，所以，这都要求 A 的对象能用 < 比较，即适当重载了 <。

#### multiset用法示例

#include <set>
#include <iostream>
using namespace std;
template <class T>
void Print(T first, T last) {
    for (; first != last; ++first)
        cout << *first << " ";
    cout << endl;
}
class A {
private:
    int n;
public:
    A(int n_) {
        n = n_;
    }
    friend bool operator < (const A & a1, const A & a2) {
        return a1.n < a2.n;
    }
    friend ostream & operator << (ostream & o, const A & a2) {
        o << a2.n;
        return o;
    }
    friend class MyLess;
};
class MyLess {
public:
    bool operator()(const A & a1, const A & a2) { // 按各位数比较大小
        return (a1.n % 10) < (a2.n % 10);
    }
};

int main() {
    const int SIZE = 6;
    A a[SIZE] = {4, 22, 19, 8, 33, 40};
    multiset<A> m1;                // m1用"<"比较大小
    m1.insert(a, a+SIZE);
    m1.insert(22);
    cout << "1) " << m1.count(22) << endl;       // 输出 1) 2
    cout << "2) "; Print(m1.begin(), m1.end());  // 输出 2) 4 8 19 22 22 33 40
    multiset<A>::iterator pp = m1.find(19);
    if (pp != m1.end())            // 条件为真说明找到
        cout << "found" << endl;   //本行会被执行，输出 found
    cout << "3) "; cout << * m1.lower_bound(22) << ","
                        << * m1.upper_bound(22) << endl;     // 输出 3) 22,33
    pp = m1.erase(m1.lower_bound(22), m1.upper_bound(22));   // pp指向被删元素的下一个元素
    cout << "4) "; Print(m1.begin(), m1.end());      //输出 4) 4 8 19 33 40
    cout << "5) "; cout << * pp << endl;             //输出 5) 33
    multiset<A, MyLess> m2;        // m2用MyLess::operator()比较大小
    m2.insert(a, a+SIZE);
    cout << "6) "; Print(m2.begin(), m2.end());  // 输出 6) 40 22 33 4 8 19
    return 0;
}

set

template<class Key, class Pred = less<Key>,
class A = allocator<Key> >
class set { … }
// 插入set中已有的元素时，忽略插入。

set用法示例

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main() {
    typedef set<int>::iterator IT;
    int a[5] = {3, 4, 6, 1, 2};
    set<int> st(a, a+5);    // st里是 1 2 3 4 6
    pair<IT, bool> result;
    result = st.insert(5);  // st变成 1 2 3 4 5 6
    if( result.second )     // 插入成功则输出被插入元素
        cout << *result.first << " inserted" << endl;  // 输出: 5 inserted
    if( st.insert(5).second )
        cout << *result.first << " already exists" << endl;     // 输出 5 already exists
    else
        cout << *result.first << endl;
    pair<IT, IT> bounds = st.equal_range(4);
    cout << *bounds.first << "," << *bounds.second << endl;    // 输出：4,5
    return 0;
}