生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
set和multiset容器
小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
1 set 和multiset 容器的能力 set 和multiset容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常由平衡二叉樹(balancedbinary tree)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)元素放入容器中時(shí),會(huì)按照一定的排序法則自動(dòng)排序,默認(rèn)是按照less<>排序規(guī)則來排序。這種自動(dòng)排序的特性加速了元素查找的過程,但是也帶來了一個(gè)問題:不可以直接修改set或multiset容器中的元素值,因?yàn)檫@樣做就可能違反了元素自動(dòng)排序的規(guī)則。如果你希望修改一個(gè)元素的值,必須先刪除原有的元素,再插入新的元素。
2 set 和multiset 容器的操作 Constructor and Destructor
[cpp] ?view plaincopy
set?c:創(chuàng)建一個(gè)空的set或multiset容器?? set?c(op):創(chuàng)建一個(gè)空的使用op作為排序法則的set或multiset容器?? set?c1(c2):創(chuàng)建一個(gè)已存在的set或multiset容器的復(fù)制品,容器的類型和所有元素一同復(fù)制?? set?c(beg,?end):創(chuàng)建一個(gè)set或multiset容器,并且以[beg,?end)范圍中的元素進(jìn)行初始化?? set?c(beg,?end,?op):創(chuàng)建一個(gè)使用op作為排序法則的set或multiset容器,并且以[beg,?end)范圍中的元素進(jìn)行初始化?? c.~set():容器的析構(gòu)函數(shù),銷毀所有的元素,釋放所有的分配內(nèi)存??
上面的set 可以是下面幾種形式:
[cpp] ?view plaincopy
set<type>:以less<>為排序法則的set?? set<type,?op>:以op為排序法則的set?? multiset<type>:以less<>為排序法則的multiset?? multiset<type,?op>:以op為排序法則的multiset??
從上面我們可以看到,可以從兩個(gè)地方來指定排序法則:
(1 )作為模板參數(shù)
例如:std::set<int, greater<int> > col1;
這種情況下,排序法則本身作為容器類型的一部分。對(duì)于一個(gè)set 或者multiset容器,只有當(dāng)元素類型和排序法則類型都相同時(shí),他們的類型才被認(rèn)為相同,否則就是不同類型的容器。
(2 )作為構(gòu)造函數(shù)參數(shù) 例如:std::set<int> col1(greater<int>);
這種情況下指定的排序法則不作為容器類型的一部分,你可以為相同類型的容器指定不同的排序規(guī)則。這通常應(yīng)用于要求相同的容器類型,但排序規(guī)則可以不同的場(chǎng)合。
Size and Comparing set?和multiset 容器同樣提供size(), empty(), max_size()三個(gè)關(guān)于查詢?cè)財(cái)?shù)目的接口,提供==,!=, <, <=, >, >=等比較操作符。但值得注意的是比較操作符只針對(duì)相同類型的容器,元素類型和排序法則類型都必須相同。 Special Search Operations set和multiset容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)于元素的查找提供了優(yōu)化空間,所以它們提供了一些特殊的查找接口,這些查找操作通常要比同名的通用算法高效,所以在相同的條件下應(yīng)該優(yōu)先使用這些接口。
[cpp] ?view plaincopy
count(val):?返回容器中值等于val的元素?cái)?shù)目。?? find(val):?返回容器中值等于val的第一個(gè)元素的iterator位置;如果沒有匹配元素,則返回end()位置。?? lower_bound(val):?返回容器中第一個(gè)值大于或等于val的元素的iterator位置。?? upper_bound(val):?返回容器中第一個(gè)值大于val的元素的iterator位置。?? equal_range(val):?返回容器中值等于val的所有元素的范圍[beg,?end)組成的pair<beg,?end>?。??
下面我們看一個(gè)使用lower_bound(), upper_bound 和equal_range(val)例子,以加深對(duì)它們的理解:
[cpp] ?view plaincopy
#include?<iostream> ?? #include?<set> ?? #include?"print.hpp" ?? using ? namespace ?std;?? int ?main()?? {?? ????multiset<int >?col1;?? ??? ????col1.insert(2);?? ????col1.insert(5);?? ????col1.insert(4);?? ????col1.insert(6);?? ????col1.insert(1);?? ????col1.insert(5);?? ??? ????PRINT_ELEMENTS(col1,?"col1:" );?? ????cout?<<?endl;?? ??? ????multiset<int >::const_iteratorpos;?? ????pair<multiset<int >::iterator,multiset< int >::iterator>?range;?? ??? ????cout?<<?"lower_bound(3):" ?<<?*col1.lower_bound(3)?<<?endl;?? ????cout?<<?"upper_bound(3):" ?<<?*col1.upper_bound(3)?<<?endl;?? ????range?=?col1.equal_range(3);?? ????cout?<<?"equal_range(3):" ?<<?*range.first?<<? "?" ?<<?*range.second<<?endl;?? ????cout?<<?"elements?withvalue(3):?" ;?? ????for ?(pos?=?range.first;?pos?!=range.second;?++pos)?? ????{?? ????????cout?<<?*pos<<?"?" ;?? ????}?? ????cout?<<?endl;?? ????cout?<<?endl;?? ??? ????cout?<<?"lower_bound(5):" ?<<?*col1.lower_bound(5)?<<?endl;?? ????cout?<<?"upper_bound(5):" ?<<?*col1.upper_bound(5)?<<?endl;?? ????range?=?col1.equal_range(5);?? ????cout?<<?"equal_range(5):" ?<<?*range.first?<<? "?" ?<<?*range.second<<?endl;?? ????cout?<<?"elements?withvalue(5):?" ;?? ????for ?(pos?=?range.first;?pos?!=range.second;?++pos)?? ????{?? ????????cout?<<?*pos<<?"?" ;?? ????}?? ????cout?<<?endl;?? }?? 執(zhí)行結(jié)果如下:?? col1:?1?2?4?5?5?6??? ??? lower_bound(3):?4?? upper_bound(3):?4?? equal_range(3):?4?4?? elements?with?value(3):??? ??? lower_bound(5):?5?? upper_bound(5):?6?? equal_range(5):?5?6?? elements?with?value(5):?5?5???
Assignment set和multiset 容器只提供最基本的賦值操作:
[cpp] ?view plaincopy
c1?=?c2:?把c2的所有元素復(fù)制到c1中,同時(shí)c1原有的元素被銷毀。?? c1.swap(c2):?交換c1和c2的元素。?? swap(c1,?c2):?同上,只不過這是一個(gè)通用算法。??
需要注意的是兩個(gè)容器的類型要一致(包括元素類型和排序法則類型)。 Inserting and Removing Elements set 和multiset容器的插入和刪除元素接口跟其他容器也非常類似,但在細(xì)節(jié)上卻存在差別。
[cpp] ?view plaincopy
c.insert(elem):?在容器中插入元素elem的一份拷貝,并返回新元素的iterator位置;如果是set容器,同時(shí)還返回是否插入成功的標(biāo)志。?? c.insert(pos,?elem):?在容器中插入元素elem的一份拷貝,并返回新元素的iterator位置;因?yàn)閟et和multiset容器的元素是自動(dòng)排序的,所以pos位置只是插入位置的一??????????????????????????個(gè)提?示,設(shè)置恰當(dāng)?shù)脑?#xff0c;可以提高插入元素的效率。?? c.insert(beg,?end):?在容器中插入[beg,?end)范圍中所有元素的拷貝,沒有返回值。?? c.erase(val):?刪除容器中所有值為val的元素,返回刪除元素的數(shù)目。?? c.erase(pos):?刪除容器中位置pos處的元素,沒有返回值。?? c.erase(beg,?end):?刪除容器中[ben,?end)范圍內(nèi)所有的元素,沒有返回值。?? c.clear():?刪除容器中所有元素,使容器成為空容器。??
其中我們重點(diǎn)說一下c.insert(elem) 接口。
對(duì)于set 容器,它的定義如下:
pair<iterator, bool> insert(const TYPE& val);
而對(duì)于multiset 容器,它的定義如下:
iterator insert(const TYPE& val);
它 們的不同就是set 容器的insert接口返回的是一個(gè)pair<iterator,bool>,而multiset容器的insert接口直接返回一個(gè)iterator。這是因?yàn)閟et容器中不允許有重復(fù)的元素,如果容器中已經(jīng)存在一個(gè)跟插入值相同的元素,那么插入操作就會(huì)失敗,而pair中的bool值就是標(biāo)識(shí)插入是否成功的。而multiset不存在這個(gè)問題。 3 set和multiset容器的異常處理
因?yàn)閟et 和multiset容器的獨(dú)特內(nèi)部結(jié)構(gòu),當(dāng)發(fā)生異常時(shí),也可以把影響減到最小。也就是說,跟list容器一樣,set和multiset容器的操作要么成功,要么對(duì)原有容器沒有影響。
4? 運(yùn)行時(shí)指定排序法則
通常情況下,我們是在定義容器時(shí)指定排序法則,就像下面形式:
std::set<int, greater<int> > col1;
或者
std::set<int> col1;?? ?//use defaultsorting criterion less<>
?
然而,如果你需要在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)指定容器的排序法則,或者你希望對(duì)于相同的容器類型卻有著不同的排序法則,那么就要做一些特殊處理。下面我們看一個(gè)例子:
[cpp] ?view plaincopy
#include?<iostream> ?? #include?<set> ?? #include?"print.hpp" ?? using ? namespace ?std;?? ??? template ?< typename ?T>?? class ?RuntimeCmp??? {?? ????public :?? ????????enum ?cmp_mode?{normal,reverse};?? ????private :?? ????????cmp_mode?mode;?? ????public :?? ????????RuntimeCmp(cmp_mode?m?=normal)?:?mode(m)?{}?? ??? ????????bool ?operator()?(constT&?t1,? const ?T&?t2)?? ????????{?? ????????????returnmode?==?normal???t1?<?t2?:?t1?>?t2;?? ????????}?? ??? ????????bool ?operator==?(constT&?rhv)??? ????????{?? ????????????returnmode?==?rhv.mode;?? ????????}?? };?? ??? typedef ?set< int ,?RuntimeCmp< int >?>?IntSet;?? ??? ?? void ?fill(IntSet&?col1);?? ??? int ?main()?? {?? ????IntSet?col1;?? ????fill(col1);?? ????PRINT_ELEMENTS(col1,?"col1:" );?? ??? ????RuntimeCmp<int >reverse_cmp(RuntimeCmp< int >::reverse);?? ????IntSet?col2(reverse_cmp);?? ????fill(col2);?? ????PRINT_ELEMENTS(col2,?"col2:" );?? ??? ????if ?(col1?==?col2)??? ????{?? ????????cout?<<?"col1and?col2?is?equal" ?<<endl;?? ????}?? ????else ?? ????{?? ????????if ?(col1?<col2)??? ????????{?? ????????????cout<<?"col1?is?less?than?col2" ?<<?endl;?? ????????}?? ????????else ??? ????????{?? ????????????cout<<?"col1?is?greater?than?col2" ?<<?endl;?? ????????}?? ????}?? ????return ?0;?? }?? ??? void ?fill(IntSet&?col1)??? {?? ????col1.insert(2);?? ????col1.insert(3);?? ????col1.insert(6);?? ????col1.insert(5);?? ????col1.insert(1);?? ????col1.insert(4);?? }?? 運(yùn)行結(jié)果如下:?? col1?1?2?3?4?5?6??? col2?6?5?4?3?2?1??? col1?is?less?than?col2??
這里例子中,col1 和col2有著相同的類型:set<int,RuntimeCmp<int> >,但是它們的排序法則卻不相同,一個(gè)升序,一個(gè)降序。這都是通過自定義的函數(shù)對(duì)象來實(shí)現(xiàn)的,所以函數(shù)對(duì)象比普通函數(shù)有著更加靈活與強(qiáng)大的控制,可以滿足一些特殊的需求。
總結(jié)
以上是生活随笔 為你收集整理的set和multiset容器 的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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