STL：set与multiset容器详解及应用

本篇内容主要介绍了C++标准模板库（Standard Template Library，简称STL）中的两种容器：集合（set）和多元集合（multiset）。STL是C++中最核心的部分之一，它提供了丰富的数据结构、算法、迭代器、函数对象和内存管理工具。 首先，集合set是STL中的一种容器，它的特点是存储的元素是唯一的，且内部使用红黑树（RB-tree）进行高效的排序和查找。set中的元素默认按照升序排列，但如果元素类型没有自定义关系运算符“<”，则不会自动排序。set容器不允许随机访问元素，其主要提供的成员函数如插入、删除、查找等操作都是基于有序性质进行的。 多元集合multiset与set类似，但允许每个元素出现多次，因此元素的唯一性不是强制性的。multiset同样使用RB-tree作为底层实现，但它支持重复元素，并且在排序时保留元素出现的原始顺序。 STL的容器部分主要由vector、list、deque、set、map、stack和queue等组成，这些容器各有不同的特性和适用场景，比如vector支持随机访问，而list和deque则更注重连续内存操作。map和set是关联容器，分别提供了键值对的存储和查找，而stack和queue则是队列和栈的概念。 算法部分是STL的核心功能，包括各种基础算法如排序（如sort和stable_sort）、查找（如find和count）、以及一系列数据处理操作。算法的通用性使得它们可以应用于任何类型的容器，只需要通过迭代器访问容器元素。 迭代器是STL设计中的重要概念，它是面向对象的指针，用于表示容器中的位置，使得算法能够独立于元素类型操作容器。头文件<utility>和<iterator>提供了对迭代器的支持。 函数对象是像函数一样工作的类，它们被设计成可以替换函数调用，提供了更灵活的编程方式。STL预定义了15个FunctionObjects，可通过头文件<functional>来使用。 适配器是STL中用于修改现有类接口或提供新功能的工具，分为ContainerAdaptors、IteratorAdaptors和FunctionAdaptors。这些适配器增强了STL的灵活性，允许开发者根据需求定制或扩展功能。 最后，内存配置器（Allocators）允许用户控制内存分配和释放策略，这对于处理大型数据集或者特定内存管理需求非常有用。 总结来说，STL集合set和multiset是数据存储的重要组成部分，结合算法、迭代器、函数对象和适配器等工具，构成了强大的C++编程框架，提高了代码的效率和可读性。理解并熟练运用STL对于C++开发者来说至关重要。