C++ multiset詳解

C++標準模板庫（STL）是C++編程中十分重要的一部分，其中的multiset容器能夠讓我們方便快捷地維護一系列有序元素。在本文中，我們將從多個方面對multiset做詳細的闡述，包括它的定義、創建、插入、遍歷、查找和刪除等操作。

一、multiset概述

C++的multiset容器是一個集合容器，可以容納有序的、可能重複的元素。multiset可以通過比較元素大小來實現元素的排序，並且可以快速查找某一元素。multiset中的元素由鍵值唯一區分，不同於vector、list等容器，其中的元素沒有重複。下面我們將通過代碼樣例來看看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 << " ";
    }
    //輸出：2 2 3 4 5

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

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

    return 0;
}

二、multiset的構造和插入

multiset可以使用默認構造函數創建，也可以通過已有元素構造。multiset可以通過insert函數進行元素的插入，也可以通過多種插入方式進行元素插入。

1. 創建multiset

下面我們通過代碼樣例來展示multiset的創建過程。

//使用默認構造函數創建multiset
multiset<int> ms;

//使用multiset的範圍構造函數進行構造
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函數、emplace函數、insert迭代器範圍和插入初始化列表等多種方式進行。其中，insert的重載版本可以使用迭代器、元素和元素範圍等參數進行插入。

//使用insert函數插入單個元素
multiset<int> ms;
ms.insert(3);

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

//使用emplace函數插入元素
ms.emplace(2);

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

三、multiset元素遍歷

multiset中的元素遍歷可以使用迭代器實現。multiset中的元素是按照鍵值有序排列的，因此在遍歷時元素的順序也是有序的。

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

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

四、multiset中的查找和刪除

multiset中的查找可以使用find函數進行查找，刪除可以使用erase函數進行刪除。multiset中的find函數實際上返回一個迭代器，若找到指定元素，則返回該元素的迭代器，否則返回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;
}
//輸出：2

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

五、multiset的應用場景

multiset廣泛應用於C++編程中的算法和數據結構中，例如在進行排序時經常使用multiset，multiset能快速進行元素的查找和插入操作。在C++STL庫中，map、set、multimap和multiset等容器都採用紅黑樹的數據結構來實現，其中multiset正是基於紅黑樹的有序容器。