STL学习笔记（关联式容器）

Set和Multisets

set和multiset会根据特定的排序准则，自动将元素排序。两者不同在于multisets允许元素重复而set不允许。

1.set和multiset的操作函数

生成、复制和销毁

set c              //产生一个空的set/multiset，其中不含任何元素
set c(op)          //以op为排序准则，产生一个空的set/mulitset
set c1(c2)         //产生某个set/multiset的副本，所有元素均被复制
set c(beg,end)     //以区间[beg;end)内的元素产生一个set/multiset
set c(beg,end,op)  //以op为排序准则，利用[beg;end]内的元素生成一个set/multiset
c.~set()           //销毁所有元素，释放内存

其中set可为下列形式：

set<Elem>         //一个set，以less<>(operator<)为排序准则
set<Elem,op>      //一个set，以op为排序准则
multiset<Elem>    //一个multiset，以less<>(operator<)为排序准则
multiset<Elem,op> //一个multiset，以op为排序准则

特殊的搜寻函数

count(elem)       //返回“元素值为elem”的元素个数
find(elem)        //返回"元素值为elem"的第一个元素的位置，如果找不到就返回end()
lower_bound(elem) //返回elem的第一个可安插位置，也就是“元素值>=elem”的第一个元素位置
upper_bound(elem) //返回elem的最后一个可安插位置，也就是“元素值>elem”的第一个元素位置
equal_range(elem) //返回elem可安插的第一个位置和最后一个位置，也就是“元素值==elem”的元素区间

下面是后面三个函数的一个例子

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

int main()
{
    set<int> c;
    c.insert(1);
    c.insert(2);
    c.insert(4);
    c.insert(5);
    c.insert(6);
    cout<<"lower_bound(3): "<<*c.lower_bound(3)<<endl;
    cout<<"upper_bound(3): "<<*c.upper_bound(3)<<endl;
    cout<<"equal_range(3): "<<*c.equal_range(3).first<<" "<<*c.equal_range(3).second<<endl;
    cout<<endl;
    cout<<"lower_bound(5): "<<*c.lower_bound(5)<<endl;
    cout<<"upper_bound(5): "<<*c.upper_bound(5)<<endl;
    cout<<"equal_range(5): "<<*c.equal_range(5).first<<" "<<*c.equal_range(5).second<<endl;
}

赋值

set和multiset只提供所有容器都提供的基本赋值操作

这些操作函数中，赋值操作的两端容器必须具有相容型别，而“比较准则”本身可以不同。如果准则不同，准则本身也会被赋值或交换

c1=c2        //将c2中所有元素赋值给c1
c1.swap(c2)  //将c1和c2的元素交换
swap(c1,c2)  //同上，此为全局函数

元素的安插和移除

c.insert(elem)      //安插一份elem副本，返回新元素位置
c.insert(pos,elem)  //安插一份elem副本，返回新元素位置(pos只是个提示)
c.insert(beg,end)   //将区间[beg;end)内所有元素的副本安插到c(无返回值)
c.erase(elem)       //移除“与elem相等”的所有元素，返回被移除的元素个数
c.erase(pos)        //移除迭代器pos锁指位置上的元素，无返回值
c.erase(beg,end)    //移除区间[beg;end)内所有元素，无返回值
c.clear()           //移除全部元素，将整个容器清空

因为set的元素不可以重复，因此安插动作可能会失败。为此set提供了如下接口来判断安插动作是否成功:

pair<iterator,bool> insert(const value_type& elem);

其中pair结构中second成员表示安插是否成功，first成员返回新元素的位置。

因为对迭代器操作而言，set和multiset所有元素都被视为常数，因此无法对其元素调用任何变动性算法。例如:remove()(因为remove()算法实际上是以一个参数值覆盖被移除的元素)。

如果要移除元素，只能使用它们所提供的成员函数。

2.set和multiset运用实例

#include <iostream>
#include <set>
#include <iterator>
using namespace std;

int main()
{
    typedef set<int,greater<int> > IntSet;
    IntSet coll1;
    coll1.insert(4);
    coll1.insert(3);
    coll1.insert(5);
    coll1.insert(1);
    coll1.insert(6);
    coll1.insert(2);
    coll1.insert(5);
    IntSet::iterator pos;
    for(pos=coll1.begin();pos!=coll1.end();++pos)
        cout<<*pos<<' ';
    cout<<endl;
    pair<IntSet::iterator,bool> status=coll1.insert(4);
    if(status.second)
        cout<<"4 inserted as element "<<distance(coll1.begin(),status.first)+1<<endl;
    else
        cout<<"4 already exists"<<endl;
    set<int> coll2(coll1.begin(),coll1.end());
    copy(coll2.begin(),coll2.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));
    cout<<endl;
    coll2.erase(coll2.begin(),coll2.find(3));
    int num;
    num=coll2.erase(5);
    cout<<num<<" element(s) removed"<<endl;
    copy(coll2.begin(),coll2.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));
    cout<<endl;
}

Map和Multimap

Map和Multimap将key/value当做元素，进行管理，他们可根据key的排序准则自动将元素排序。multimap允许重复元素(key值)，maps不允许。

1.map和multimap的操作函数

生成、复制和销毁(跟set一样)

map c              //产生一个空的map/multimap，其中不含任何元素
map c(op)          //以op为排序准则，产生一个空的map/mulitmap
map c1(c2)         //产生某个map/multimap的副本，所有元素均被复制
map c(beg,end)     //以区间[beg;end)内的元素产生一个map/multimap
map c(beg,end,op)  //以op为排序准则，利用[beg;end)内的元素生成一个map/multimap
c.~map()           //销毁所有元素，释放内存

其中，map可为下列形式：

map<key,Elem>          //一个map，以less<>(operator<)为排序准则
map<key,Elem,op>       //一个map，以op为排序准则
multimap<key,Elem>     //一个multimap，以less<>(operator<)为排序准则
multimap<key,Elem,op>  //一个multimap，以op为排序准则

map和multimap也有类似于set和multiset的特殊搜寻操作函数

count(key)       //返回“键值为key”的元素个数
find(key)        //返回"键值为key"的第一个元素的位置，如果找不到就返回end()
lower_bound(key) //返回"键值为key"的元素的第一个可安插位置，也就是“键值>=key”的第一个元素位置
upper_bound(key) //返回“键值为key”的元素的最后一个可安插位置，也就是“键值>key”的第一个元素位置
equal_range(key) //返回“键值为key”的元素可安插的第一个位置和最后一个位置，也就是“键值==key”的元素区间

与set和multiset一样，在map和multimap中(实际型别是pair<const key,T>)，所有元素的key都被视为常数，因此不能对其调用任何变动性算法，也不能直接修改key(但是可以修改value)。

map和multimap的元素安插和移除函数跟set和multiset一样。不同的是map跟multimap安插和删除的是key/value值。

将map视为关联式数组

map提供下标操作符，支持元素的直接存取

m[key]  //返回一个reference，指向键值为key的元素。如果该元素尚未存在，就安插该元素

2.map和multimap的运用实例

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    typedef map<string,float> StringFloatMap;
    StringFloatMap stocks;
    stocks["BASF"]=369.50;
    stocks["VM"]=413.50;
    stocks["Daimler"]=819.00;
    stocks["BMW"]=834.00;
    stocks["Siemens"]=842.20;
    StringFloatMap::iterator pos;
    for(pos=stocks.begin();pos!=stocks.end();++pos)
    {
        cout<<"stock: "<<pos->first<<"	"
            <<"price: "<<pos->second<<endl;
    }
    cout<<endl;
    for(pos=stocks.begin();pos!=stocks.end();++pos)
        pos->second*=2;
    for(pos=stocks.begin();pos!=stocks.end();++pos)
    {
        cout<<"stock: "<<pos->first<<"	"
            <<"price: "<<pos->second<<endl;
    }
    cout<<endl;
    stocks["Volkswagen"]=stocks["VM"];
    stocks.erase("VM");
    for(pos=stocks.begin();pos!=stocks.end();++pos)
    {
        cout<<"stock: "<<pos->first<<"	"
            <<"price: "<<pos->second<<endl;
    }
    cout<<endl;
}

下面例子展示如何将multimap当做一个字典来使用

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
#include <iomanip>
using namespace std;

int main()
{
    typedef multimap<string,string> StrStrMap;
    StrStrMap dict;
    dict.insert(make_pair("day","Tat"));
    dict.insert(make_pair("strange","fremd"));
    dict.insert(make_pair("car","Auto"));
    dict.insert(make_pair("smart","elegant"));
    dict.insert(make_pair("trait","Merkmak"));
    dict.insert(make_pair("strange","seltsam"));
    dict.insert(make_pair("smart","raffiniert"));
    dict.insert(make_pair("smart","klug"));
    dict.insert(make_pair("clever","raffiniert"));
    StrStrMap::iterator pos;
    cout.setf(ios::left,ios::adjustfield);
    cout<<' '<<setw(10)<<"english "<<"german "<<endl;
    cout<<setfill('-')<<setw(20)<<""<<setfill(' ')<<endl;
    for(pos=dict.begin();pos!=dict.end();++pos)
    {
        cout<<' '<<setw(10)<<pos->first.c_str()
            <<pos->second<<endl;
    }
    cout<<endl;
    string word("smart");
    cout<<word<<":"<<endl;
    for(pos=dict.lower_bound(word);pos!=dict.upper_bound(word);++pos)
        cout<<"     "<<pos->second<<endl;
    word=("raffiniert");
    cout<<word<<":"<<endl;
    for(pos=dict.begin();pos!=dict.end();++pos)
    {
        if(pos->second==word)
            cout<<"     "<<pos->first<<endl;
    }
}