Set、multiset都是集合类，差别在与set中不允许有重复元素，multiset中允许有重复元素。
// Filename: stl_multiset.h
// Comment By: 凝霜
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/*
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*/
/* NOTE: This is an internal header file, included by other STL headers.
* You should not attempt to use it directly.
*/
#ifndef __SGI_STL_INTERNAL_MULTISET_H
#define __SGI_STL_INTERNAL_MULTISET_H
__STL_BEGIN_NAMESPACE
#if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && (_MIPS_SIM != _MIPS_SIM_ABI32)
#pragma set woff 1174
#endif
// 如果编译器不能根据前面模板参数推导出后面使用的默认参数类型,
// 那么就需要手工指定, 本实作multiset内部元素默认使用less进行比较
// 内部维护的数据结构是红黑树, 具有非常优秀的最坏情况的时间复杂度
// 注意: 与set不同, multiset允许有重复的元素
#ifndef __STL_LIMITED_DEFAULT_TEMPLATES
template <class Key, class Compare = less<Key>, class Alloc = alloc>
#else
template <class Key, class Compare, class Alloc = alloc>
#endif
class multiset
{
public:
// 这里和set定义相同, 见<stl_set.h>
typedef Key key_type;
typedef Key value_type;
typedef Compare key_compare;
typedef Compare value_compare;
private:
// 内部采用红黑树为数据结构, 其实现在<stl_tree.h>
typedef rb_tree<key_type, value_type,
identity<value_type>, key_compare, Alloc> rep_type;
rep_type t; // red-black tree representing multiset
public:
// 标记为'STL标准强制要求'的typedefs用于提供iterator_traits<I>支持
// 注意: 迭代器, 引用类型都设计为const, 这是由multiset的性质决定的,
// 如果用户自行更改其数值, 可能会导致内部的红黑树出现问题
typedef typename rep_type::const_pointer pointer; // STL标准强制要求
typedef typename rep_type::const_pointer const_pointer;
typedef typename rep_type::const_reference reference; // STL标准强制要求
typedef typename rep_type::const_reference const_reference;
typedef typename rep_type::const_iterator iterator; // STL标准强制要求
typedef typename rep_type::const_iterator const_iterator;
typedef typename rep_type::const_reverse_iterator reverse_iterator;
typedef typename rep_type::const_reverse_iterator const_reverse_iterator;
typedef typename rep_type::size_type size_type;
typedef typename rep_type::difference_type difference_type; // STL标准强制要求
multiset() : t(Compare()) {}
explicit multiset(const Compare& comp) : t(comp) {}
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class InputIterator>
multiset(InputIterator first, InputIterator last)
: t(Compare()) { t.insert_equal(first, last); }
template <class InputIterator>
multiset(InputIterator first, InputIterator last, const Compare& comp)
: t(comp) { t.insert_equal(first, last); }
#else
multiset(const value_type* first, const value_type* last)
: t(Compare()) { t.insert_equal(first, last); }
multiset(const value_type* first, const value_type* last,
const Compare& comp)
: t(comp) { t.insert_equal(first, last); }
multiset(const_iterator first, const_iterator last)
: t(Compare()) { t.insert_equal(first, last); }
multiset(const_iterator first, const_iterator last, const Compare& comp)
: t(comp) { t.insert_equal(first, last); }
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
multiset(const multiset<Key, Compare, Alloc>& x) : t(x.t) {}
multiset<Key, Compare, Alloc>&
operator=(const multiset<Key, Compare, Alloc>& x)
{
t = x.t;
return *this;
}
// 返回用于key比较的函数
key_compare key_comp() const { return t.key_comp(); }
// 由于multiset的性质, value比较和key使用同一个比较函数
value_compare value_comp() const { return t.key_comp(); }
iterator begin() const { return t.begin(); }
iterator end() const { return t.end(); }
reverse_iterator rbegin() const { return t.rbegin(); }
reverse_iterator rend() const { return t.rend(); }
bool empty() const { return t.empty(); }
size_type size() const { return t.size(); }
size_type max_size() const { return t.max_size(); }
// 这里调用的是专用的swap, 不是全局的swap, 定于于<stl_tree.h>
void swap(multiset<Key, Compare, Alloc>& x) { t.swap(x.t); }
// 插入元素, 注意, 插入的元素key允许重复
iterator insert(const value_type& x)
{
return t.insert_equal(x);
}
// 在position处插入元素, 但是position仅仅是个提示, 如果给出的位置不能进行插入,
// STL会进行查找, 这会导致很差的效率
iterator insert(iterator position, const value_type& x)
{
typedef typename rep_type::iterator rep_iterator;
return t.insert_equal((rep_iterator&)position, x);
}
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class InputIterator>
void insert(InputIterator first, InputIterator last)
{
t.insert_equal(first, last);
}
#else
void insert(const value_type* first, const value_type* last) {
t.insert_equal(first, last);
}
void insert(const_iterator first, const_iterator last) {
t.insert_equal(first, last);
}
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
// 擦除指定位置的元素, 会导致内部的红黑树重新排列
void erase(iterator position)
{
typedef typename rep_type::iterator rep_iterator;
t.erase((rep_iterator&)position);
}
// 会返回擦除元素的个数
size_type erase(const key_type& x)
{
return t.erase(x);
}
// 擦除指定区间的元素, 会导致红黑树有较大变化
void erase(iterator first, iterator last)
{
typedef typename rep_type::iterator rep_iterator;
t.erase((rep_iterator&)first, (rep_iterator&)last);
}
// 好吧, clear all, 再见吧红黑树
void clear() { t.clear(); }
// 查找指定的元素
iterator find(const key_type& x) const { return t.find(x); }
// 返回指定元素的个数
size_type count(const key_type& x) const { return t.count(x); }
// 返回小于当前元素的第一个可插入的位置
iterator lower_bound(const key_type& x) const
{
return t.lower_bound(x);
}
// 返回大于当前元素的第一个可插入的位置
iterator upper_bound(const key_type& x) const
{
return t.upper_bound(x);
}
pair<iterator,iterator> equal_range(const key_type& x) const
{
return t.equal_range(x);
}
friend bool operator== __STL_NULL_TMPL_ARGS (const multiset&,
const multiset&);
friend bool operator< __STL_NULL_TMPL_ARGS (const multiset&,
const multiset&);
};
// 比较两个multiset比较的是其内部的红黑树, 会触发红黑树的operator
template <class Key, class Compare, class Alloc>
inline bool operator==(const multiset<Key, Compare, Alloc>& x,
const multiset<Key, Compare, Alloc>& y)
{
return x.t == y.t;
}
template <class Key, class Compare, class Alloc>
inline bool operator<(const multiset<Key, Compare, Alloc>& x,
const multiset<Key, Compare, Alloc>& y)
{
return x.t < y.t;
}
// 如果编译器支持模板函数特化优先级
// 那么将全局的swap实现为使用multiset私有的swap以提高效率
#ifdef __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER
template <class Key, class Compare, class Alloc>
inline void swap(multiset<Key, Compare, Alloc>& x,
multiset<Key, Compare, Alloc>& y)
{
x.swap(y);
}
#endif /* __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER */
#if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && (_MIPS_SIM != _MIPS_SIM_ABI32)
#pragma reset woff 1174
#endif
__STL_END_NAMESPACE
#endif /* __SGI_STL_INTERNAL_MULTISET_H */
// Local Variables:
// mode:C++
// End:
用法：
遍历 multiset 容器元素
/*
用前向迭代器将容器中的元素从小到大打印出来
*/
-------------------------------------------------------- 遍历 multiset 容器元素
#pragma warning(disable:4786)
#include <set>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
multiset<int> ms;
ms.insert(10);
ms.insert(13);
ms.insert(11);
ms.insert(19);
ms.insert(13);
ms.insert(19);
ms.insert(19);
// 打印数据
multiset<int>::iterator i, iend;
iend = ms.end();
for (i=ms.begin(); i!=iend; ++i)
cout << *i << ' ';
cout << endl;
return 0;
}
反向遍历 multiset 容器
/*
使用反向迭代器，将容器中的元素，进行反向遍历，最后打印出来
*/
-------------------------------------------------------- 反向遍历 multiset 容器
#include <set>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
multiset<int> ms;
ms.insert(9);
ms.insert(5);
ms.insert(4);
ms.insert(3);
ms.insert(7);
ms.insert(8);
ms.insert(6);
ms.insert(10);
ms.insert(10);
ms.insert(10);
ms.insert(4);
ms.insert(4);
// 反向遍历打印
multiset<int>::reverse_iterator ri, riend;
riend = ms.rend();
for (ri=ms.rbegin(); ri!=riend; ++ri)
cout << *ri << ' ';
cout << endl;
return 0;
}
multiset 容器的元素搜索
/*
利用 multiset 容器的 find 和 equal_range 函数，搜索键值为 13 的元素
*/
-------------------------------------------------------- multiset 容器的元素搜索
#pragma warning(disable:4786)
#include <set>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
multiset<int> ms;
ms.insert(10);
ms.insert(13);
ms.insert(12);
ms.insert(11);
ms.insert(19);
ms.insert(13);
ms.insert(16);
ms.insert(17);
ms.insert(13);
// 打印所有元素
multiset<int>::iterator i, iend;
iend = ms.end();
for (i=ms.begin(); i!=iend; ++i)
cout << *i << ' ';
cout << endl;
// find 搜索元素 19
int v = 19;
multiset<int>::iterator i_v = ms.find(v);
cout << *i_v << endl;
// equal_range 搜索元素 13
v = 13;
pair<multiset<int>::iterator, multiset<int>::iterator> p = ms.equal_range(v);
cout << "大于等于" << v << "的第一个元素 ( X >= k ) 为：" << *p.first << endl;
cout << "大于" << v << "的第一个元素( x > k ) 为：" << *p.second << endl;
// 打印重复键值元素 13
multiset<int>::iterator j;
cout << "键值为" << v << "的所有元素为：";
for (j=p.first; j!=p.second; ++j)
cout << *j << ' ';
cout << endl << endl;
return 0;
}
multiset 的其他函数用法
/*
下面的示例程序以学生记录为元素插入 multiset 容器，比较函数是以年龄作比较，利用 size 和 count 函数统计了元素个数和某个键值下的元素个数
*/
-------------------------------------------------------- multiset 的其他函数用法
#pragma warning(disable:4786)
#include <set>
#include <iostream>
using namespace std;
// 学生结构体
struct Student
{
char* name;
int year;
char* addr;
};
// 比较函数
struct StudentLess
{
bool operator()(const Student& s1, const Student& s2) const
{
return s1.year < s2.year; // 比较学生年龄
}
};
int main()
{
Student stuArray[] = {
{"张三", 23, "北京"},
{"李四", 24, "浙江"},
{"王五", 25, "上海"},
{"何亮", 22, "武汉"},
{"何生亮", 23, "深圳"}
};
// 创建 multiset 对象 ms
multiset<Student, StudentLess> ms(stuArray, stuArray + 5, StudentLess());
// 统计
cout << "学生人数：" << ms.size() << endl << endl;
cout << "年龄为21岁的学生人数：" << ms.count(stuArray[0]) << endl << endl;
// 打印元素
multiset<Student, StudentLess>::iterator i, iend;
iend = ms.end();
cout << "姓名 " << "年龄 " << "地址 \n";
for (i=ms.begin(); i!=iend; ++i)
cout << (*i).name << " " << (*i).year << " " << (*i).addr << endl;
cout << endl;
return 0;
}
/* 从 count 函数输出可看到，真正作为键值的是 Student 结构体中的 year 变量值，而不是一个 Student 元素。因此，虽然 count(stuArray[0]) 传递的是一个 stuArray[0] 元素，但并不是统计等于 stuArray[0] 的元素个数，而是统计等于 stuArray[0].year 的元素个数，即年龄为 21 岁的学生人数为 2。
*/
multiset 缺点：和 set 一样，如果 插入、删除 操作频繁了，multiset 就不适合。
multiset 优点：相对于 set ，它能插入重复的元素。当然，它的检索速度也是非常快的。