C++ STL容器之multiset

C++ multiset 容器

定义于头文件 中，申明为 template< class Key, class Compare = std::less, class Allocator = std::allocator > class multiset;

std::multiset 是含有 Key 类型对象有序集的容器。不同于 set ，它允许多个关键拥有等价的值。用关键比较函数 Compare 进行排序。搜索、插入和移除操作拥有对数复杂度。

在标准库使用比较 (Compare) 概念的每处，都用描述于比较 (Compare) 的等价关系确定等价性。不精确地说，若二个对象 a 和 b 互不比较小于对方： !comp(a, b) && !comp(b, a) ，则认为它们等价。

比较等价的元素顺序是插入顺序，而且不会更改。(C++11 起)

std::multiset 满足容器 (Container) 、具分配器容器 (AllocatorAwareContainer) 、关联容器 (AssociativeContainer) 和可逆容器 (ReversibleContainer) 的要求。

成员类型

成员类型	定义
key_type	Key
value_type	Key
size_type	无符号整数类型（通常是 std::size_t ）
difference_type	有符号整数类型（通常是 std::ptrdiff_t ）
key_compare	Compare
value_compare	Compare
allocator_type	Allocator
reference	Allocator::reference (C++11 前) value_type& (C++11 起)
const_reference	Allocator::const_reference (C++11 前) const value_type& (C++11 起)
pointer	Allocator::pointer (C++11 前) std::allocator_traits::pointer (C++11 起)
const_pointer	Allocator::const_pointer (C++11 前) std::allocator_traits::const_pointer (C++11 起)
iterator	常双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator)
const_iterator	常双向迭代器
reverse_iterator	std::reverse_iterator
const_reverse_iterator	std::reverse_iterator
node_type(C++17 起)	表示容器结点的结点把柄特化

成员函数

(构造函数)	构造 multiset (公开成员函数)
(析构函数)	析构 multiset (公开成员函数)
operator=	赋值给容器 (公开成员函数)
get_allocator	返回相关的分配器 (公开成员函数)

迭代器

begin、cbegin	返回指向容器第一个元素的迭代器 (公开成员函数)
end、cend	返回指向容器尾端的迭代器 (公开成员函数)
rbegin、crbegin	返回指向容器最后元素的逆向迭代器 (公开成员函数)
rend、crend	返回指向前端的逆向迭代器 (公开成员函数)

begin与rbegin的区别是，begin迭代器正向移动（从左到右），rbegin逆向迭代器是逆向移动（从右到左）
begin与cbegin的区别是，begin迭代器可以修改指向的元素，而cbegin是 const begin的缩写，不能修改begin指向的元素
begin与crbegin的区别是，begin迭代器正向移动（从左到右）并且可以修改begin指向的内容，crbegin逆向常迭代器是逆向移动（从右到左），不能修改crbegin指向的内容

$注$：multiset 集合自带排序，与set集合最大的区别就是，set中元素具有唯一性，当时multiset 可以容纳多个相同的元素。

#include
#include
using namespace std;

int main() {
	multiset<int> myMultiSet = { 10,20,30,10,100,70,30,40 };//自动调整大小为5
	//正向迭代器测试
	cout << "正向迭代器遍历容器：";
	for (auto it = myMultiSet.begin(); it != myMultiSet.end(); ++it) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
	//逆向迭代器测试
	cout << "逆向迭代器遍历容器：";
	for (auto rit = myMultiSet.rbegin(); rit != myMultiSet.rend(); ++rit) {
		cout << *rit << " ";
	}
	cout << endl;
	//正向常迭代器测试
	cout << "正向常迭代器遍历容器：";
	for (auto it = myMultiSet.cbegin(); it != myMultiSet.cend(); ++it) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
	//逆向常迭代器测试
	cout << "逆向常迭代器遍历容器：";
	for (auto rit = myMultiSet.crbegin(); rit != myMultiSet.crend(); ++rit) {
		cout << *rit << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

容量

empty	检查容器是否为空 (公开成员函数)
size	返回容纳的元素数 (公开成员函数)
max_size	返回可容纳的最大元素数 (公开成员函数)

示例：

#include
#include
using namespace std;

int main() {
	multiset<int> myMultiset = { 1,2,3,4,5 };//自动调整大小为5
	cout << "myMultiset.empty() = " << myMultiset.empty() << endl;
	cout << "myMultiset.size() = " << myMultiset.size() << endl;
	cout << "myMultiset.max_size() = " << myMultiset.max_size() << endl;
	return 0;
}

修改器

clear	清除内容 (公开成员函数)
insert	插入元素或结点 (C++17 起) (公开成员函数)
emplace (C++11)	原位构造元素 (公开成员函数)
emplace_hint (C++11)	使用提示原位构造元素 (公开成员函数)
erase	擦除元素 (公开成员函数)
swap	交换内容 (公开成员函数)
extract (C++17)	从另一容器释出结点 (公开成员函数)
merge (C++17)	从另一容器接合结点 (公开成员函数)

测试1：

#include
#include
using namespace std;

int main() {
	multiset<int> myMultiset = { 100,30,40,10,50,70 };//自动调整大小为5
	cout << "元素列表：";
	for (auto num : myMultiset) {
		cout << num << " ";
	}
	cout << endl;
	//在容器的首端插入20
	myMultiset.insert(20);
	cout << "在容器插入20，元素列表：";
	for (auto num : myMultiset) {
		cout << num << " ";
	}
	cout << endl;
	//移除容器的首端
	myMultiset.erase(myMultiset.begin());
	cout << "在移除容器的首端，元素列表：";
	for (auto num : myMultiset) {
		cout << num << " ";
	}
	cout << endl;
	//清空容器
	myMultiset.clear();
	cout << "清空容器，元素列表：";
	for (auto num : myMultiset) {
		cout << num << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

示例2：

#include
#include
using namespace std;

int main() {
	multiset<int> myMultisetOne = { 1,2,3,4,5 };//自动调整大小为5
	multiset<int> myMultisetTwo = { 1,2,3,9,0 };//自动调整大小为5
	//两个集合进行交换
	cout << "交换之前：" << endl;
	cout << "myMultisetOne元素表：";
	for (auto num : myMultisetOne) {
		cout << num << " ";
	}
	cout << endl;
	cout << "myMultisetTwo元素表：";
	for (auto num : myMultisetTwo) {
		cout << num << " ";
	}
	cout << endl;
	myMultisetOne.swap(myMultisetTwo);
	cout << "交换之后：" << endl;
	cout << "myMultisetOne元素表：";
	for (auto num : myMultisetOne) {
		cout << num << " ";
	}
	cout << endl;
	cout << "myMultisetTwo元素表：";
	for (auto num : myMultisetTwo) {
		cout << num << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

查找

count	返回匹配特定键的元素数量 (公开成员函数)
find	寻找带有特定键的元素 (公开成员函数)
contains	(C++20) 检查容器是否含有带特定关键的元素 (公开成员函数)
equal_range	返回匹配特定键的元素范围 (公开成员函数)
lower_bound	返回指向首个不小于给定键的元素的迭代器 (公开成员函数)
upper_bound	返回指向首个大于给定键的元素的迭代器 (公开成员函数)

示例：

#include
#include
using namespace std;

int main() {
	multiset<int> myMultiset = {20, 10, 20, 100, 30, 20, 50, 100 ,60};
	cout << "myMultiset元素表列：";
	for (auto num : myMultiset) {
		cout << num << " ";
	}
	cout << endl;
	cout << "myMultiset.count(100) = " << myMultiset.count(100) << endl;
	cout << "myMultiset.find(20) == myMultiset.end() ? " << (myMultiset.find(20) == myMultiset.end()) << endl;
	//寻找键为2的值
	cout << "键 == 20 对应的值：";
	pair<set<int>::iterator, set<int>::iterator> myRange;
	myRange = myMultiset.equal_range(20);
	for (auto it = myRange.first; it != myRange.second; ++it) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
	//lower_bound |返回指向首个不小于给定键的元素的迭代器
	cout << "*(myMultiset.lower_bound(40)) = " << *(myMultiset.lower_bound(40)) << endl;
	cout << "*(myMultiset.lower_bound(60)) = " << *(myMultiset.lower_bound(60)) << endl;
	//upper_bound |返回指向首个大于给定键的元素的迭代器 
	cout << "*(myMultiset.upper_bound(40)) = " << *(myMultiset.upper_bound(40)) << endl;
	cout << "*(myMultiset.upper_bound(60)) = " << *(myMultiset.upper_bound(60)) << endl;
	return 0;
}

观察器

key_comp	返回用于比较键的函数 (公开成员函数)
value_comp	返回用于在value_type类型的对象中比较键的函数。 (公开成员函数)