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  • A Brief Introduction to Multiset[STL]

    基础

         multiset是<set>库中一个非常有用的类型,它可以看成一个序列,插入一个数,删除一个数都能够在O(logn)的时间内完成,而且他能时刻保证序列中的数是有序的,而且序列中可以存在重复的数。

         我们通过一个程序来看如何使用multiset。

     

    #include <string>
    #include <iostream>
    #include <set>
    using namespace std;
    int main(){
        int x;
        scanf("%d",&x);
        multiset<int>h;//初始h为空
        while(x!=0){
            h.insert(x);//将x插入h中
            scanf("%d",&x);
        }    
        while(!h.empty()){
            __typeof(h.begin()) c=h.begin();//c指向h序列中第一个元素的地址,第一个元素是最小的元素
            printf("%d ",*c);
            h.erase(c);//从h序列中将c指向的元素删除
        }
    }



    对于输入数据32 61 12 2 12 0,该程序的输出是2 12 12 32 61。

    当要在h中插入一个数x时,语法为h.insert(x);

    当在h中删除指针c指向的元素*c时,语法为h.erase(c)


    注意,如果我们把h.erase(c)写成h.erase(*c),那么该语句就会把h中所有和*c相等的元素都删掉


    如果要查找最大的元素并赋值给k,语法是

    int k=*(h.end()--);

    end 指向 just beyond the last element

    如果要想知道当前序列中比k大的元素最小的是多少,那么可以这样

    int p=*(h.upper_bound(k));

    其中h.upper_bound(k)表示比 k 大的最小的数的地址。

    不光是int类型,multiset还可以存储其他的类型诸如 string类型,结构(struct或class)类型。而我们一般在编程当中遇到的问题经常用到多关键字的类型,即struct或class。

    例如下面的例子:

    struct rec{
        int x,y;
    };
    multiset<rec>h;

    以上的代码是没有任何用处的,因为multiset并不知道如何去比较一个自定义的多关键字类型。

    我们可以定义multiset里面rec类型变量之间的小于关系的含义(这里以x为第一关键字为例),具体过程如下:

    我们定义一个比较类cmp,cmp内部的operator函数的作用是比较rec类型a和b的大小(以x为第一关键字,y为第二关键字):

    struct cmp{
        bool operator()(const rec&a,const rec&b){
            return a.x<b.x||a.x==b.x&&a.y<b.y;
        }
    };

    此时rec以及multiset的定义部分完整代码可参考如下:

     

    struct rec{
        int x,y;
    };
    struct cmp{
        bool operator()(const rec&a,const rec&b){
            return a.x<b.x||a.x==b.x&&a.y<b.y;
        }
    };
    multiset<rec,cmp>h;


    通过以上代码,我们就能建立一个集合h使得该集合能够存储和排序多关键字类型

    我们来看一个小应用:求从一个点到另一个点的最短路长度,边都是正权。

    正权边的最短路问题可以用dijkstra算法来解决,而优化dijkstra算法可以用heap。这里我们来看如何用multiset实现dijkstra+heap。

    以下代码省去了输入输出和图的建立。我们光看求最短路的部分。


    y代表图中点的编号,而x则代表当前点y与源点的最短距离。

     

    d[0]=0;//源点是0
    rec a;
    a.x=0;
    a.y=0;
    h.insert(a);
    while(!h.empty()){//维护已扩展的点距离由小到大
        __typeof(h.begin()) c = h.begin();
        rec t = (*c);
        h.erase(c);
        for(int i=tail[t.y];i;i=next[i]){//前向星存边
            int j = p[i];
            rec a;
            if(d[j]==-1){//d[j]==-1表示j还没有被访问
                d[j] = t.x+w[i];//扩展
                a.x = d[j];
                a.y = j;
                h.insert(a);//加入堆
            }
            else if(d[j] > t.x + w[i])
            {//松弛操作(因为需要删除,所以是否访问过要分情况处理)
                a.x = d[j];
                a.y = j;//先构造旧的a, 用来找到a
                c = h.upper_bound(a);
                c--;
                h.erase(c);//删掉旧的a
                a.x = t.x + w[i];
                d[j] = a.x;
                h.insert(a);//插入新的a
            }
        }
    }



    有了multiset类型,我们就不用再去写平衡树一类的东西了,从而大大降低了编程复杂度.

    方法

     

    begin() //返回指向第一个元素的迭代器
    clear() //清除所有元素
    count() //返回某个值元素的个数
    empty() //如果集合为空,返回true
    end() //返回指向最后一个元素之后的迭代器,不是最后一个元素
    erase() //删除集合中的元素
    find() //返回一个指向被查找到元素的迭代器
    insert() //在集合中插入元素
    upper_bound() //返回大于某个值元素的迭代器
    lower_bound() //返回指向大于(或等于)某值的第一个元素的迭代器
    rbegin() //返回指向集合中最后一个元素的反向迭代器
    rend() //返回指向集合中第一个元素的反向迭代器
    size() //集合中元素的数目
    
    equal_range() //返回集合中与给定值相等的上下限的两个迭代器
    get_allocator() //返回集合的分配器
    key_comp() //返回一个用于比较元素键值的函数
    value_comp() //返回一个用于比较元素值的函数
    max_size() //返回集合能容纳的元素的最大限值
    swap() //交换两个集合变量


    关于反向迭代器(随后添加超链接)

    集合操作

     

    std::set_intersection();
    std::set_union() ;
    std::set_difference();
    std::set_symmetric_difference();
    struct compare{
        bool operator ()(string s1,string s2){
        return s1>s2;
        }///自定义仿函数
    };
    靠谱的查询网站 - > http://www.cplusplus.com/reference/




    转自百度, 有改动.

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/james1207/p/3293814.html
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