C++ multiset详解

C++标准模板库（STL）是C++编程中十分重要的一部分，其中的multiset容器能够让我们方便快捷地维护一系列有序元素。在本文中，我们将从多个方面对multiset做详细的阐述，包括它的定义、创建、插入、遍历、查找和删除等操作。

一、multiset概述

C++的multiset容器是一个集合容器，可以容纳有序的、可能重复的元素。multiset可以通过比较元素大小来实现元素的排序，并且可以快速查找某一元素。multiset中的元素由键值唯一区分，不同于vector、list等容器，其中的元素没有重复。下面我们将通过代码样例来看看multiset的基本用法。

#include <set>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    multiset<int> ms;
    ms.insert(3);
    ms.insert(2);
    ms.insert(5);
    ms.insert(4);
    ms.insert(2);

    for (auto it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    //输出：2 2 3 4 5

    ms.erase(ms.find(2));

    for (auto it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    //输出：3 4 5

    return 0;
}

二、multiset的构造和插入

multiset可以使用默认构造函数创建，也可以通过已有元素构造。multiset可以通过insert函数进行元素的插入，也可以通过多种插入方式进行元素插入。

1. 创建multiset

下面我们通过代码样例来展示multiset的创建过程。

//使用默认构造函数创建multiset
multiset<int> ms;

//使用multiset的范围构造函数进行构造
int arr[] = { 3, 2, 5, 4 };
multiset<int> ms(arr, arr + 4);

2. multiset的插入

multiset的插入可以使用insert函数、emplace函数、insert迭代器范围和插入初始化列表等多种方式进行。其中，insert的重载版本可以使用迭代器、元素和元素范围等参数进行插入。

//使用insert函数插入单个元素
multiset<int> ms;
ms.insert(3);

//使用insert迭代器范围插入元素
int arr[] = { 2, 5, 4 };
ms.insert(arr, arr + 3);

//使用emplace函数插入元素
ms.emplace(2);

//使用initializer_list进行插入
ms.insert({ 5, 6, 4 });

三、multiset元素遍历

multiset中的元素遍历可以使用迭代器实现。multiset中的元素是按照键值有序排列的，因此在遍历时元素的顺序也是有序的。

multiset<int> ms;
ms.insert(3);
ms.insert(2);
ms.insert(5);

//使用迭代器遍历multiset中的元素
for (auto it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
}
//输出： 2 3 5

四、multiset中的查找和删除

multiset中的查找可以使用find函数进行查找，删除可以使用erase函数进行删除。multiset中的find函数实际上返回一个迭代器，若找到指定元素，则返回该元素的迭代器，否则返回multiset的end迭代器。

multiset<int> ms;
ms.insert(3);
ms.insert(2);
ms.insert(5);

//查找某一元素
auto it = ms.find(2);
if (it != ms.end()) {
    cout << *it << endl;
}
//输出：2

//删除某一元素
ms.erase(ms.find(2));
for (auto it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
}
//输出：3 5

五、multiset的应用场景

multiset广泛应用于C++编程中的算法和数据结构中，例如在进行排序时经常使用multiset，multiset能快速进行元素的查找和插入操作。在C++STL库中，map、set、multimap和multiset等容器都采用红黑树的数据结构来实现，其中multiset正是基于红黑树的有序容器。