C++举出与技巧【set容器、multimap 和 multiset】

 

set 容器只是单纯的键的集合。

除了两种例外情况，set 容器支持大部分的 map 操作，包括下面几种：
• 通用的容器操作。
• 构造函数。
• insert 操作。
• count 和 find 操作。
• erase 操作。
两种例外包括：set 不支持下标操作符，而且没有定义 mapped_type 类型。在 set 容器中，value_type 不是 pair 类型，而是与 key_type 相同的类型。它们指的都是 set 中存储的元素类型。这一差别也体现了 set 存储的元素仅仅是键，而没有所关联的值。与 map 一样，set 容器存储的键也必须唯一，而且不能修改。

例程：

// define a vector with 20 elements, holding two copies of each number
from 0 to 9
vector<int> ivec;
for (vector<int>::size_type i = 0; i != 10; ++i) {
ivec.push_back(i);
ivec.push_back(i); // duplicate copies of each number
}
// iset holds unique elements from ivec
set<int> iset(ivec.begin(), ivec.end());
cout << ivec.size() << endl; // prints 20
cout << iset.size() << endl; // prints 10
首先创建了一个名为 ivec 的 int 型 vector 容器，存储 20 个元素：0-9（包括 9）中每个整数都出现了两次。然后用 ivec 中所有的元素初始化一个int 型的 set 容器。则这个 set 容器仅有 10 个元素：ivec 中不相同的各个元素。

set<string> set1; // empty set
set1.insert("the"); // set1 now has one element
set1.insert("and"); // set1 now has two elements

例程：set<int> iset2; // empty set
iset2.insert(ivec.begin(), ivec.end()); // iset2 has 10
elements
与 map 容器的操作一样，带有一个键参数的 insert 版本返回 pair 类型对象，包含一个迭代器和一个 bool 值，迭代器指向拥有该键的元素，而 bool 值表明是否添加了元素。使用迭代器对的 insert 版本返回 void 类型。

find和count：

iset.find(1) // returns iterator that refers to the element with key == 1
iset.find(11) // returns iterator == iset.end()
iset.count(1) // returns 1
iset.count(11) // returns 0

set 中的键也为 const。在获得指向 set 中某元素的迭代器后，只能对其做读操作，而不能做写操作。

可删除指定文件中所有的单词（即该文件记录的是排除集）。也
即，我们的单词统计程序只对那些不在排除集中的单词进行统计。使用 set 和
map 容器，可以简单而直接地实现该功能：
void restricted_wc(ifstream &remove_file,map<string, int> &word_count)
{
set<string> excluded; // set to hold words we'll ignore
string remove_word;
while (remove_file >> remove_word)
excluded.insert(remove_word);
// read input and keep a count for words that aren't in the exclusion set
string word;
while (cin >> word)
// increment counter only if the word is not in excluded
if (!excluded.count(word))
++word_count[word];
}

++word_count[word];的效果是：如果 word 还没出现过，则将它插入到 word_count 中，并在插入元素后，将它关联的值初始化为 0。然后不管是否插入了新元素，相应元素的值都加 1。

multiset 和 multimap类型则允许一个键对应多个实例。

例程：定义一个 multimap 容器对象将作者映射到他们所写的书的书名上。这样的映射可为一个作者存储多个条目：
// adds first element with key Barth
authors.insert(make_pair(string("Barth, John"),string("Sot-Weed Factor")));
// ok: adds second element with key Barth
authors.insert(make_pair(string("Barth, John"),string("Lost in the Funhouse")));

带有一个键参数的 erase 版本将删除拥有该键的所有元素，并返回删除元素的个数。而带有一个或一对迭代器参数的版本只删除指定的元素，并返回 void类型：
multimap<string, string> authors;
string search_item("Kazuo Ishiguro");
// erase all elements with this key; returns number of elements removed
multimap<string, string>::size_type cnt =authors.erase(search_item);

在 multimap 和 multiset 容器中，如果某个键对应多个实例，则这些实例在容器中将相邻存放。

寻找元素：使用 find 和 count 可有效地解决刚才的问题。count 函数求出某键出现的次数，而 find 操作则返回一个迭代器，指向第一个拥有正在查找的键的实例：
// author we'll look for
string search_item("Alain de Botton");
// how many entries are there for this author
typedef multimap<string, string>::size_type sz_type;
sz_type entries = authors.count(search_item);
// get iterator to the first entry for this author
multimap<string,string>::iterator iter =authors.find(search_item);
// loop through the number of entries there are for this author
for (sz_type cnt = 0; cnt != entries; ++cnt, ++iter) cout <<iter->second << endl;

// print each title
首先，调用 count 确定某作者所写的书籍数目，然后调用 find 获得指向第一个该键所关联的元素的迭代器。for 循环迭代的次数依赖于 count 返回的值。在特殊情况下，如果 count 返回 0 值，则该循环永不执行。

另一个更优雅简洁的方法是使用两个未曾见过的关联容器的操作：lower_bound 和 upper_bound。下表列出的这些操作适用于所有的关联容器，也可用于普通的 map 和 set 容器，但更常用于 multimap 和 multiset。所有这些操作都需要传递一个键，并返回一个迭代器。

m.lower_bound(k) 返回一个迭代器，指向键不小于 k 的第一个元素。
m.upper_bound(k) 返回一个迭代器，指向键大于 k 的第一个元素。
m.equal_range(k) 返回一个迭代器的 pair 对象。它的 first 成员等价于 m.lower_bound(k)。而 second 成员则等价于 m.upper_bound(k)

使用这些操作，可如下重写程序：
// definitions of authors and search_item as above
// beg and end denote range of elements for this author
typedef multimap<string, string>::iterator authors_it;
authors_it beg = authors.lower_bound(search_item),
end = authors.upper_bound(search_item);
// loop through the number of entries there are for this author
while (beg != end) {
cout << beg->second << endl; // print each title
++beg;
}
若该键没有关联的元素，则 lower_bound 和 upper_bound 返回相同的迭代器：都指向同一个元素或同时指向 multimap 的超出末端位置。它们都指向在保持容器元素顺序的前提下该键应被插入的位置。
解决上述问题更直接的方法是：调用 equal_range 函数来取代调用 upper_bound 和 lower_bound 函数。equal_range 函数返回存储一对迭代器的 pair 对象。如果该值存在，则 pair 对象中的第一个迭代器指向该键关联的第一个实例，第二个迭代器指向该键关联的最后一个实例的下一位置。如果找不到匹配的元素，则 pair 对象中的两个迭代器都将指向此键应该插入的位置。
使用 equal_range 函数再次修改程序：
// definitions of authors and search_item as above
// pos holds iterators that denote range of elements for this key
pair<authors_it, authors_it> pos = authors.equal_range(search_item);
// loop through the number of entries there are for this author
while (pos.first != pos.second) {
cout << pos.first->second << endl; // print each title
++pos.first;
}