STL set,map

一.set和multiset
set, multiset, map, multimap
内部元素有序排列,新元素插入的位置取决于它的值,查找速度快。
除了各容器都有的函数外,还支持以下成员函数:
find: 查找等于某个值 的元素(x小于y和y小于x同时不成立即为相等)
lower_bound : 查找某个下界
upper_bound : 查找某个上界
equal_range : 同时查找上界和下界
count :计算等于某个值的元素个数(x小于y和y小于x同时不成立即为相等)
insert: 用以插入一个元素或一个区间

预备知识: pair 模板

 1 template<class _T1, class _T2>
 2 struct pair
 3 {
 4     typedef _T1 first_type;
 5     typedef _T2 second_type;
 6     _T1 first;
 7     _T2 second;
 8     pair() : first(), second() { }
 9     pair(const _T1& __a, const _T2& __b)
10         : first(__a), second(__b) { }
11     template<class _U1, class _U2>
12     pair(const pair<_U1, _U2>& __p)
13         : first(__p.first), second(__p.second) { }
14 };

map/multimap容器里放着的都是pair模版类的对象,且按first从小到大排序
第三个构造函数用法示例:
pair<int,int>
p(pair<double,double>(5.5,4.6));
// p.first = 5, p.second = 4

1.multiset
template<class Key, class Pred = less<Key>, class A = allocator<Key> > class multiset { …… };
Pred类型的变量决定了multiset 中的元素,“一个比另一个小”是怎么定义的。
multiset运行过程中,比较两个元素x,y的大小的做法,就是生成一个 Pred类型的变量,假定为 op,若表达式op(x,y) 返回值为true,则 x比y小。Pred的缺省类型是 less<Key>。
less 模板的定义:
template<class T>
struct less : public binary_function<T, T, bool>
{ bool operator()(const T& x, const T& y) { return x < y ; } const; };//less模板是靠 < 来比较大小的

multiset的成员函数
iterator find(const T & val);在容器中查找值为val的元素,返回其迭代器。如果找不到,返回end()。
iterator insert(const T & val); 将val插入到容器中并返回其迭代器。
void insert( iterator first,iterator last); 将区间[first,last)插入容器。
int count(const T & val); 统计有多少个元素的值和val相等。
iterator lower_bound(const T & val);查找一个最大的位置 it,使得[begin(),it) 中所有的元素都比 val 小。
iterator upper_bound(const T & val);查找一个最小的位置 it,使得[it,end()) 中所有的元素都比 val 大。
pair<iterator,iterator> equal_range(const T & val);同时求得lower_bound和upper_bound。
iterator erase(iterator it);删除it指向的元素,返回其后面的元素的迭代器(Visual studio 2010上如此,但是在C++标准和Dev C++中,返回值不是这样)。

1 #include <set>
2 using namespace std;
3 class A { };
4 int main() {
5     multiset<A> a;
6     a.insert( A()); //error
7 }

multiset <A> a;就等价于multiset<A, less<A>> a;
插入元素时, multiset会将被插入元素和已有元素进行比较。由于less模板是用 < 进行比较的,所以,这都要求 A 的对象能用 < 比较,即适当重载了 <。

 1 #include <iostream>
 2 #include <set> //使用multiset须包含此文件
 3 using namespace std;
 4 template <class T>
 5 void Print(T first, T last)
 6 { for(;first != last ; ++first) cout << * first << " ";
 7 cout << endl;
 8 }
 9 class A {
10 private:
11     int n;
12 public:
13     A(int n_ ) { n = n_; }
14     friend bool operator< ( const A & a1, const A & a2 ) { return a1.n < a2.n; }
15     friend ostream & operator<< ( ostream & o, const A & a2 ) { o << a2.n; return o; }
16     friend class MyLess;
17 };
18 
19 struct MyLess {
20     bool operator()( const A & a1, const A & a2)
21         //按个位数比大小
22     { return ( a1.n % 10 ) < (a2.n % 10); }
23 };
24 typedef multiset<A> MSET1; //MSET1用 "<"比较大小
25 typedef multiset<A,MyLess> MSET2; //MSET2用 MyLess::operator()比较大小
26 int main()
27 {
28     const int SIZE = 6;
29     A a[SIZE] = { 4,22,19,8,33,40 };
30     MSET1 m1;
31     m1.insert(a,a+SIZE);
32     m1.insert(22);
33     cout << "1) " << m1.count(22) << endl; //输出 1) 2
34     cout << "2) "; Print(m1.begin(),m1.end()); //输出 2) 4 8 19 22 22 33 40
35         //m1元素: 4 8 19 22 22 33 40
36     MSET1::iterator pp = m1.find(19);
37     if( pp != m1.end() ) //条件为真说明找到
38         cout << "found" << endl;
39     //本行会被执行,输出 found
40     cout << "3) "; cout << * m1.lower_bound(22) << ","
41         <<* m1.upper_bound(22)<< endl;
42     //输出 3) 22,33
43     pp = m1.erase(m1.lower_bound(22),m1.upper_bound(22));
44     //pp指向被删元素的下一个元素
45     cout << "4) "; Print(m1.begin(),m1.end()); //输出 4) 4 8 19 33 40
46     cout << "5) "; cout << * pp << endl; //输出 5) 33
47     MSET2 m2; // m2里的元素按n的个位数从小到大排
48     m2.insert(a,a+SIZE);
49     cout << "6) "; Print(m2.begin(),m2.end()); //输出 6) 40 22 33 4 8 19
50 
51 
52     //m1元素: 4 8 19 22 22 33 40
53     pp = m1.find(19);
54     if( pp != m1.end() ) //条件为真说明找到
55     cout << "found" << endl;
56     //本行会被执行,输出 found
57     cout << "3) "; cout << * m1.lower_bound(22) << ","
58     <<* m1.upper_bound(22)<< endl;
59     //输出 3) 22,33
60     pp = m1.erase(m1.lower_bound(22),m1.upper_bound(22));
61     //pp指向被删元素的下一个元素
62     cout << "4) "; Print(m1.begin(),m1.end()); //输出 4) 4 8 19 33 40
63     cout << "5) "; cout << * pp << endl; //输出 5) 33
64     MSET2 m3; // m2里的元素按n的个位数从小到大排
65     m3.insert(a,a+SIZE);
66     cout << "6) "; Print(m3.begin(),m3.end()); //输出 6) 40 22 33 4 8 19
67     return 0;
68 } 
69 //iterator lower_bound(const T & val);
70 //查找一个最大的位置 it,使得[begin(),it) 中所有的元素都比 val 小。
71 
72 //输出:
73 //1) 2
74 //2) 4 8 19 22 22 33 40
75 //3) 22,33
76 //4) 4 8 19 33 40
77 //5) 33
78 //6) 40 22 33 4 8 19

 

 


2.set
template<class Key, class Pred = less<Key>,class A = allocator<Key> >class set { … }
插入set中已有的元素时,忽略插入。

 1 #include <iostream>
 2 #include <set>
 3 using namespace std;
 4 int main() {
 5     typedef set<int>::iterator IT;
 6     int a[5] = { 3,4,6,1,2 };
 7     set<int> st(a,a+5); // st里是 1 2 3 4 6
 8     pair< IT,bool> result;
 9     result = st.insert(5); // st变成 1 2 3 4 5 6
10     if( result.second ) //插入成功则输出被插入元素
11         cout << * result.first << " inserted" << endl; //输出: 5 inserted
12     if( st.insert(5).second ) cout << * result.first << endl;
13     else
14         cout << * result.first << " already exists" << endl; //输出 5 already exists
15     pair<IT,IT> bounds = st.equal_range(4);
16     cout << * bounds.first << "," << * bounds.second ; //输出: 4,5
17     return 0;
18 }
19 //set用法示例
20 //输出结果:
21 //5 inserted
22 //5 already exists
23 //4,5

 

 

3.multimap
template<class Key, class T, class Pred = less<Key>,class A = allocator<T> >
class multimap {
….
typedef pair<const Key, T> value_type;
…….
}; //Key 代表关键字的类型
multimap中的元素由 <关键字,值>组成,每个元素是一个pair对象,关键字就是first成员变量,其类型是Key
multimap 中允许多个元素的关键字相同。元素按照first成员变量从小到大排列,缺省情况下用 less<Key> 定义关键字的“小于”关系。

 1 #include <iostream>
 2 #include <map>
 3 using namespace std;
 4 int main() {
 5     typedef multimap<int,double,less<int> > mmid;
 6     mmid pairs;
 7     cout << "1) " << pairs.count(15) << endl;
 8     pairs.insert(mmid::value_type(15,2.7));//typedef pair<const Key, T> value_type;
 9     pairs.insert(mmid::value_type(15,99.3));
10     cout << "2) " << pairs.count(15) << endl; //求关键字等于某值的元素个数
11     pairs.insert(mmid::value_type(30,111.11));
12     pairs.insert(mmid::value_type(10,22.22));
13     //输出:
14     //1) 0
15     //2) 2
16     pairs.insert(mmid::value_type(25,33.333));
17     pairs.insert(mmid::value_type(20,9.3));
18     for( mmid::const_iterator i = pairs.begin();i != pairs.end() ;i ++ )
19         cout << "(" << i->first << "," << i->second << ")" << ",";
20 }
21 //输出:
22 //1) 0
23 //2) 2
24 //(10,22.22),(15,2.7),(15,99.3),(20,9.3),(25,33.333),(30,111.11)

 

一个学生成绩录入和查询系统,接受以下两种输入:
Add name id score
Query score
name是个字符串,中间没有空格,代表学生姓名。 id是个整数,代表学号。 score是个整数,表示分数。学号不会重复,分数和姓名都可能重复。两种输入交替出现。第一种输入表示要添加一个学生的信息,碰到这种输入,就记下学生的姓名、 id和分数。第二种输入表示要查询,碰到这种输入,就输出已有记录中分数比score低的最高分获得者的姓名、学号和分数。如果有多个学生都满足条件,就输出学号最大的那个学生的信息。如果找不到满足条件的学生,则输出“ Nobody”
输入样例:
Add Jack 12 78
Query 78
Query 81
Add Percy 9 81
Add Marry 8 81
Query 82
Add Tom 11 79
Query 80
Query 81
输出果样例:
Nobody
Jack 12 78
Percy 9 81
Tom 11 79
Tom 11 79

 1 #include <iostream>
 2 #include <map> //使用multimap需要包含此头文件
 3 #include <string>
 4 using namespace std;
 5 class CStudent
 6 {
 7 public:
 8     struct CInfo //类的内部还可以定义类
 9     {
10         int id;
11         string name;
12     };
13     int score;
14     CInfo info; //学生的其他信息
15 };
16 typedef multimap<int, CStudent::CInfo> MAP_STD;
17 
18 int main() {
19     MAP_STD mp;
20     CStudent st;
21     string cmd;
22     while( cin >> cmd ) {
23         if( cmd == "Add") {
24             cin >> st.info.name >> st.info.id >> st.score ;
25             mp.insert(MAP_STD::value_type(st.score,st.info ));//mp.insert(make_pair(st.score,st.info )); 也可以
26         }
27         else if( cmd == "Query" ){
28             int score;
29             cin >> score;
30             MAP_STD::iterator p = mp.lower_bound (score);
31             if( p!= mp.begin()) {
32                 --p;
33                 score = p->first; //比要查询分数低的最高分
34                 MAP_STD::iterator maxp = p;
35                 int maxId = p->second.id;
36                 //iterator lower_bound(const T & val);
37                 //查找一个最大的位置 it,使得[begin(),it) 中所有元素的first都比 val 小。
38                 for( ; p != mp.begin() && p->first ==score; --p) {
39                     //遍历所有成绩和score相等的学生
40                     if( p->second.id > maxId ) {
41                         maxp = p;
42                         maxId = p->second.id ;
43                     }
44                 }
45                 if( p->first == score) {
46                     //如果上面循环是因为 p == mp.begin()
47                     // 而终止,则p指向的元素还要处理
48                     if( p->second.id > maxId ) {
49                         maxp = p;
50                         maxId = p->second.id ;
51                     }
52                 }
53                 cout << maxp->second.name << " " << maxp->second.id << " " << maxp->first << endl;
54             }
55             else
56                 //lower_bound的结果就是 begin,说明没人分数比查询分数低
57                 cout << "Nobody" << endl;
58         }
59     }
60     return 0;
61 }

 



4.map
template<class Key, class T, class Pred = less<Key>,class A = allocator<T> >
class map {
….
typedef pair<const Key, T> value_type;
…….
};
map 中的元素都是pair模板类对象。 关键字(first成员变量)各不相同。元素按照关键字从小到大排列,缺省情况下用 less<Key>,即“ <” 定义“小于”。

若pairs为map模版类的对象,pairs[key]返回对关键字等于key的元素的值(second成员变量)的引用。若没有关键字为key的元素,则会往pairs里插入一个关键字为key的元素,其值用无参构造函数初始化,并返回其值的引用。
如:
map<int,double> pairs;

pairs[50] = 5; 会修改pairs中关键字为50的元素,使其值变成5。
若不存在关键字等于50的元素,则插入此元素,并使其值变为5。

 1 #include <iostream>
 2 #include <map>
 3 using namespace std;
 4 template <class Key,class Value>
 5 ostream & operator <<( ostream & o, const pair<Key,Value> & p)
 6 {
 7     o << "(" << p.first << "," << p.second << ")";
 8     return o;
 9 }
10 
11 int main() {
12     typedef map<int, double,less<int> > mmid;
13     mmid pairs;
14     cout << "1) " << pairs.count(15) << endl;
15     pairs.insert(mmid::value_type(15,2.7));
16     pairs.insert(make_pair(15,99.3)); //make_pair生成一个pair对象
17     cout << "2) " << pairs.count(15) << endl;
18     pairs.insert(mmid::value_type(20,9.3));
19     mmid::iterator i;
20     cout << "3) ";
21     for( i = pairs.begin(); i != pairs.end();i ++ )
22         cout << * i << ",";
23     cout << endl;
24     //输出:
25     //    1) 0
26     //    2) 1
27     //    3) (15,2.7),(20,9.3),
28     //    20
29     cout << "4) ";
30     int n = pairs[40];//如果没有关键字为40的元素,则插入一个
31     for( i = pairs.begin(); i != pairs.end();i ++ )
32         cout << * i << ",";
33     cout << endl;
34     cout << "5) ";
35     pairs[15] = 6.28; //把关键字为15的元素值改成6.28
36     for( i = pairs.begin(); i != pairs.end();i ++ )
37         cout << * i << ",";
38 }
39 //输出:
40 //1) 0
41 //2) 1
42 //3) (15,2.7),(20,9.3),
43 //4) (15,2.7),(20,9.3),(40,0),
44 //5) (15,6.28),(20,9.3),(40,0),

 

posted @ 2016-03-31 22:49  早杰  阅读(295)  评论(0编辑  收藏  举报