Set，Multiset，Iterator（迭代器）详解

Set，Multiset，Iterator（迭代器）

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Iterator：迭代器

我们可以发现所谓一些数据结构比如说数组和链表，它们都有一些相似的性质。我们看下面两个例子：

1. 数组：定义数组\(int~a[10]\)，第一个元素的指针为\(a\)，第二个元素的指针为\(a+1\)，第三个元素的指针为\(a+2\)，等等、
2. 链表：对于一个链表\(list\text{<}int\text{>}~mylist;\)，它的储存方式是链式储存，内存里的地址不是连续的，而是分散的，它只能用\(next\)或者\(last\)来访问元素。

为了统一这两种储存方式的指针，我们引入了一种更加高级的指针，叫做\(iterator\)，现在定义一个\(iterator\)：\(std\text{::}set\text{<}int\text{>::}iterator~iter\)，这种指针可以支持以下的操作：

1. \(iter\text{++}\) ：将\(iter\)指向下一个元素的地址
2. \(iter-\hspace{0.2pt}-\) ：将\(iter\)指向上一个元素的地址
3. \(*iter\)：获得\(iter\)指针所指向地址所储存的值

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Set / Multiset

\(Set\)是指集合，它有集合所拥有的性质：元素的唯一性。而\(Multiset\)则没有前面所说的性质，会存在形如：\(\{0,0,1,1,2\}\)这样的集合。

这两种数据结构是默认会进行升序排列，用的是类似于平衡二叉搜索树。

以下是一种使用\(iterator\)的例子：

#include <iostream>
#include <set>
#include <algorithm>

int main() {
    std::set<int> s;
    s.insert(2); s.insert(1); s.insert(10);
    std::set<int>::iterator iter = s.end();
    iter --;
    std::cout << *iter << std::endl; // 10
    iter --;
    std::cout << *iter << std::endl; // 2
    iter --;
    std::cout << *iter << std::endl; // 1
}

通过上面的例子，不难发现，\(end()\)指向的是不存在于\(set\)的一个地址，是最后一个元素后的一个地址。

注：

几乎所有\(set\)的函数和返回值返回的都是\(iterator\)。

所有的\(lower\_bound()\)和\(upper\_bound()\)都是遵循左闭右开，即\([a,b)\)的形式

举例：

1. 对于集合\(\{1,2,3,4,5,6,8,9\}\)

   \(*lower\_bound(7) = *upper\_bound(7) = 8\)

2. 对于数组\(\{1,2,3,3,3,3,3,4\}\)

   \(*upper\_bound(3) - *lower\_bound(3) = count(3) = 5\)

3. 对于集合\(\{1,2,3,4,5,6,7,8,9\}\)

   \(lower\_bound(10) = upper\_bound(10) = set.end()\)