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.