C++STL標準庫學習筆記（三）multiset

　　STL中的平衡二叉樹資料結構

前言：

　　在這個筆記中，我把大多數程式碼都加了註釋，我的一些想法和註解用藍色字型標記了出來，重點和需要關注的地方用紅色字型標記了出來。

介紹：

　　有時需要在大量增加，刪除資料的同時，還需要大量資料的查詢

　　我們希望增加資料，刪除資料，查詢資料都能在log(n)複雜度完成

　　排序+二分查詢顯然不行，因為加入新資料就要重新排序。

　　在這個時候！我們就可以使用“平衡二叉樹”資料結構存放資料，體現在STL中就是以下四種“排序容器”：

　　multiset set multimap map

　　英語課：set：集合

　　反正我們只管用就行了，具體實現應該可以參考《STL原始碼剖析》

　　從這裡開始就需要有一定程度的資料結構和C++面向物件的知識了，如果忘記的話可以去複習一下，當然，這裡我們只要會用就行了，不需要特別深的理解。

1.1multiset用法

　　multiset<T> st;

　　定義了一個叫multiset變數st，st裡面可以存放T型別的資料（自定義元素也行），並且能夠自動排序。開始st為空。

　　排序規則：表示式“a < b”為true，則a排在b前面

　　可用st.insert新增元素，st.find查詢元素，st.erase刪除元素，複雜度都是log(n)（還有好多函式，這個就要自己去研究了，以後有機會也會來補充的）

1.2 multiset上的迭代器

　　multiset<T>::iterator p;

　　p是迭代器，（大致）相當於指標，可用於指向multiset中的元素。訪問multiset中的元素要通過迭代器。

　　與指標的不同：

　　multiset上的迭代器可++，--，用!=和==比較，不可比大小，不可加減整數，不可相減。（指標就能這樣操作，可以用來算長度啥的）

　　multiset<T> st;

　　st.begin()返回值型別為 multiset<T>::iterator，是指向st中的頭一個元素的迭代器。

　　st.end()返回值型別為 multiset<T>::iterator，是指向st中的最後一個元素後面

　　對迭代器 ++ ，其就指向容器中下一個元素，-- 令其指向上一個元素。

　　樣例：

 1 #include<iostream>
 2 #include<cstring>
 3 #include<set>//使用multiset和set需要
 4 using namespace std;
 5 int main(int argc, char const *argv[])
 6 {
 7     multiset<int>st;
 8     int a[10] = {1,14,12,13,7,13,21,19,8,8};
 9     for (int i = 0; i < 10; i++)
10     {
11         st.insert(a[i]);//插♂入的是a[i]的複製品
12     }
13     multiset<int>::iterator i;//迭代器，近似於指標
14     for ( i = st.begin(); i != st.end(); i++)
15     {
16         cout<<*i<<",";//輸出：1,7,8,8,12,13,13,14,19,21,
17     }
18     cout<<endl;
19     i = st.find(22);//查詢22，返回值是迭代器
20     if (i == st.end())//查詢不到則返回值為end()
21     {
22         cout<<"Not Found"<<endl;//輸出：Not Found
23     }
24     st.insert(22);//插入22
25     i = st.find(22);
26     if (i == st.end())
27     {
28         cout<<"Not Found"<<endl;
29     }
30     else
31     {
32         cout<<"Found:"<<*i<<endl;//輸出：Found:22
33     }//找到則返回指向找到的元素的迭代器
34 
35     i = st.lower_bound(13);
36     //返回最靠後的迭代器it，使得[begin,it)中的元素
37     //都在13前面，複雜度log(n)
38     cout<<*i<<endl;//結果：13
39     i = st.upper_bound(8);
40     //返回最靠前的迭代器it，使得[it,end())中的元素
41     //都在8後面，複雜度log(n)
42     cout<<*i<<endl;//結果：12
43     st.erase(i);//刪除迭代器i指向的元素，即12
44     for ( i = st.begin(); i != st.end(); i++)
45     {
46         cout<<*i<<",";//輸出：1,7,8,8,13,13,14,19,21,22,
47     }
48     
49     return 0;
50 }

　　程式中部分重要的地方單獨拎出來強調：

　　i = st.find(22);

　　作用是查詢22，返回值是迭代器

　　i = st.lower_bound(13);

　　返回最靠後的迭代器it，使得[begin,it)中的元素

　　都在13前面，複雜度log(n)

　　i = st.upper_bound(8);

　　返回最靠前的迭代器it，使得[it,end())中的元素

　　都在8後面，複雜度log(n)

　　st.erase(i);

　　刪除迭代器i指向的元素

1.3後記：

　　從這裡開始就有資料結構那味了，如果平衡二叉樹忘記的話，記得去看看（雖然我覺得邏輯理解了，會用就行）。另外，可以看見這裡的用法和前面sort，binary_search之類也有相似之處，估計學完一部分STL標準庫內容，其他內容看到函式名就會用了。感謝大家讀到這裡，祝大家健康快樂吉祥如意恭喜發財學業有成早生貴子年年有餘，以及頭髮茂密，下篇部落格再見拜拜。