STL与泛型编程＜五＞：Sets和Multisets

set和multiset会根据特定的排序准则排序，自动将元素进行排序，不同之处在于multiset允许元素重复而set不允许。

其声明如下

namespace std{    template<class T, class Compare = less<T>, class Allocator = allocator<T> >     class set;    template<class T, class Compare = less<T>, class Allocator = allocator<T> >     class multiset;}/*这里的T就是set::key_type/value_type;这里的 Compare就是set::key_cmpare/value_cmpare;对于set，key就是value，value就是key*/ 

如果没有传入特别的排序准则，就采用缺省的准则less-这是一个仿函数，以operator < 对元素进行比较。

sets和multisets的能力

sets和multisets通常以平衡二叉树（红黑树）完成（见下图），自动排序的主要优点在于其搜寻算法具有对数复杂度。但是也造成个限制你不能直接改变元素值，因为这会打乱原本正确的顺序。因此要改变元素值，必须先删除就元素，再插入新元素

sets和multisets的操作函数

• 生成 复制 销毁
  

非变动性操作

元素的比较动作只能比较型别相同（元素和排序准则都必须相同）的元素

特殊的搜寻函数

equal_range则是将lower_bound()和upper_bound()的返回值做成一个pair返回，所以它返回的是“与参数值相等”的元素所形成的区间，如果lower_bound()或“equal_range()的第一值”等于“equal_range()的第二值”或upper_bound()，则此set或multiset内部存在相同的数值。见下面例子

#include <set>#include <algorithm>#include <iostream>using namespace std;int main(void){    set<int> col;    col.insert(1);    col.insert(2);    col.insert(4);    col.insert(5);    col.insert(6);    cout << "lower_bound(3): " << *col.lower_bound(3) << endl; // 4    cout << "upper_bound(3): " << *col.upper_bound(3) << endl; // 4    cout << "equal_range(3): " << *col.equal_range(3).first << " "<< *col.equal_range(3).second << endl;// 4 4    cout << endl;    cout << "lower_bound(5): " << *col.lower_bound(5) << endl;//5    cout << "upper_bound(5): " << *col.upper_bound(5) << endl;//6    cout << "equal_range(5): " << *col.equal_range(5).first << " "                               << *col.equal_range(5).second << endl;//5 6    return 0; } 

赋值

这些操作函数，赋值操作的两端容器必须具有同的型别

迭代器相关函数

注意这里的迭代器是双向迭代器，对于只能用于随机迭代器的STL算法来说，就不能使用了，也不能对其调用任何变动性算法，如remove。

元素的安插和移除

sets提供以下接口：

/*pair结构中的second表示安插是否成功，first成员返回新元素的位置，或返回现存的同值元素的位置。*/pair<iterator,bool> insert(const value_type& elem);iterator  insert(iterator pos_hint,const value_type& elem);

因此可以如下使用

set<double> c;if (c.insert(3.3).second){    cout << "3.3 inserted " << endl;}else{    cout << "3.3 already exits " << endl;}

multisets提供以下接口

iterator  insert(const value_type& elem);iterator insert(iterator pos_hint,const value_type& elem);

返回值型别的不同是因为set不允许重复，而multisets允许重复，因此如果将某元素安插至一个set内，而该set已经内含同值元素，则安插失败。

一个示例

#include <set>#include <algorithm>#include <iostream>#include <iterator>using namespace std;int main(void){    typedef set<int,greater<int> > IntSet;    IntSet col1;    col1.insert(4);    col1.insert(3);    col1.insert(5);    col1.insert(1);    col1.insert(6);    col1.insert(2);    col1.insert(5);    IntSet::iterator pos;    for (pos=col1.begin(); pos!=col1.end(); ++pos)    {        cout << *pos << endl;  //6 5 4 3 2 1    }    cout << endl;       //插入4     pair<IntSet::iterator,bool> status = col1.insert(4);    if (status.second)    {        cout << "4 inserted as element"            << distance(col1.begin(),status.first) + 1            << endl;    }    else    {        cout << "4 already exits" << endl; //打印     }    set<int> col2(col1.begin(),col1.end());    copy(col2.begin(),col2.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));  // 1 2 3 4 5 6    cout << endl;    //移除3     col2.erase(col2.begin(),col2.find(3));  // 3 4 5 6注意3没被移除，一般区间处理都是左闭右开    int num;    num = col2.erase(5);    cout << num << " element(s) removed" << endl; //3 4 6     copy(col2.begin(),col2.end(),ostream_iterator<int>(cout," ")); //3 4 6    cout << endl;    return 0;} 

对于multisets，上诉程序如下

#include <set>#include <algorithm>#include <iostream>#include <iterator>using namespace std;int main(void){    typedef multiset<int,greater<int> > IntSet;    IntSet col1;    col1.insert(4);    col1.insert(3);    col1.insert(5);    col1.insert(1);    col1.insert(6);    col1.insert(2);    col1.insert(5);    IntSet::iterator pos;    for (pos=col1.begin(); pos!=col1.end(); ++pos)    {        cout << *pos << endl;  //6 5 5 4 3 2 1    }    cout << endl;       //插入4     IntSet::iterator ipos = col1.insert(4);  //insert返回新元素的位置     cout << "4 inserted as element"        << distance(col1.begin(),ipos) + 1 << endl;  //5    multiset<int> col2(col1.begin(),col1.end());    copy(col2.begin(),col2.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));  // 1 2 3 4 4 5 5 6    cout << endl;    //移除3     col2.erase(col2.begin(),col2.find(3));  // 3 4 4 5 5 6    int num;    num = col2.erase(5);    cout << num << " element(s) removed" << endl; //2    copy(col2.begin(),col2.end(),ostream_iterator<int>(cout," ")); //3 4 4 6    cout << endl;    return 0;} 

在此处输入标题

补充

有两种方式定义排序准则
1. 以template参数定义之（就是将排序准则当作是容器的类型，当然更推荐这种）
2. 以构造函数参数定义
至于2见以下程序

#include <iostream>#include <set>#include <algorithm>#include <iterator> 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() (const T& t1, const T& t2)//必须得提供此函数        {            return mode == normal ? t1 < t2 : t2 < t1;        }        bool operator == (const RuntimeCmp& rc)        {            return mode == rc.mode;        }};typedef set<int, RuntimeCmp<int> > IntSet;void fill(IntSet& col);int main(void){    IntSet col;    fill(col);    copy(col.begin(),col.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));    cout << endl;    RuntimeCmp<int> reverse_order(RuntimeCmp<int>::reverse);     IntSet col2(reverse_order);    fill(col2);    copy(col2.begin(),col2.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));    cout << endl;    col = col2;  //排序准则也赋值了     col.insert(3);    copy(col.begin(),col.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));    cout << endl;    if (col.value_comp() == col2.value_comp())        cout << "col and col2 have the same sort" << endl;    return 0;}void fill(IntSet& col){    col.insert(4);    col.insert(7);    col.insert(5);    col.insert(1);    col.insert(6);    col.insert(2);    col.insert(5);}/*算是自定义排序准则，一定得在自定义型别中重载operator()操作符，且在词函数中定义排序准则。*/ 

此外set容器还提供了两个函数

key_compare key_comp() const;value_compare value_comp() const;

下面见一个例子

#include <iostream>#include <set>int main (void){  std::set<int> myset;  int highest;  std::set<int>::key_compare mycomp = myset.key_comp();  //默认为less仿函数   for (int i=0; i<=5; i++)         myset.insert(i);  std::cout << "myset contains:";  highest=*myset.rbegin(); //最后一个元素，按照less的排序准则，应该是最大的   std::cout << highest << std::endl;  //果然是5   std::set<int>::iterator it=myset.begin();  do {    std::cout << ' ' << *it;  } while ( mycomp(*(++it),highest) );  std::cout << '\n';  return 0;}/*less原型： template <class T> struct less : binary_function <T,T,bool> {  bool operator() (const T& x, const T& y) const {return x<y;}};*/