Что такое multiset

1️⃣ Как кратко ответить

Multiset в C++ — это контейнер из стандартной библиотеки, который хранит элементы в отсортированном порядке и допускает наличие дубликатов. Он реализован как сбалансированное бинарное дерево, что обеспечивает логарифмическое время выполнения основных операций, таких как вставка, удаление и поиск.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Multiset — это контейнер из стандартной библиотеки C++, который позволяет хранить несколько экземпляров одного и того же элемента. В отличие от set, где каждый элемент уникален, multiset допускает дубликаты. Это делает его полезным в ситуациях, когда необходимо учитывать количество вхождений каждого элемента.

Основные характеристики multiset

1. Отсортированность: Элементы в multiset всегда хранятся в отсортированном порядке. Это позволяет быстро выполнять операции поиска.
2. Дубликаты: В отличие от set, multiset позволяет хранить несколько одинаковых элементов.
3. Сбалансированное дерево: multiset обычно реализован как сбалансированное бинарное дерево (например, красно-черное дерево), что обеспечивает логарифмическое время выполнения для операций вставки, удаления и поиска.

Пример использования multiset

Рассмотрим пример, где мы используем multiset для хранения и обработки набора чисел, включая дубликаты.

#include <iostream>
#include <set>
​
int main() {
    // Создаем multiset для хранения целых чисел
    std::multiset<int> numbers;
​
    // Вставляем элементы в multiset
    numbers.insert(5);
    numbers.insert(3);
    numbers.insert(8);
    numbers.insert(5); // Вставляем дубликат
​
    // Выводим все элементы multiset
    std::cout << "Elements in multiset: ";
    for (int num : numbers) {
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
​
    // Проверяем количество вхождений элемента '5'
    std::cout << "Count of 5: " << numbers.count(5) << std::endl;
​
    // Удаляем один экземпляр элемента '5'
    numbers.erase(numbers.find(5));
​
    // Выводим все элементы multiset после удаления
    std::cout << "Elements in multiset after erasing one '5': ";
    for (int num : numbers) {
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
​
    return 0;
}

Пояснение кода

• Создание multiset: std::multiset<int> numbers; — создаем multiset для хранения целых чисел.
• Вставка элементов: numbers.insert(5); — вставляем элементы в multiset. Обратите внимание, что мы можем вставить дубликаты.
• Вывод элементов: Используем цикл for для вывода всех элементов. Поскольку multiset хранит элементы в отсортированном порядке, они будут выведены в порядке возрастания.
• Подсчет вхождений: numbers.count(5); — возвращает количество вхождений элемента 5 в multiset.
• Удаление элемента: numbers.erase(numbers.find(5)); — удаляет один экземпляр элемента 5. Метод find находит первое вхождение элемента, а erase удаляет его.

Применение multiset

Multiset полезен в задачах, где необходимо учитывать количество вхождений элементов, например, при подсчете частоты слов в тексте или при обработке данных, где дубликаты имеют значение. Благодаря своей структуре, multiset обеспечивает эффективное выполнение операций вставки, удаления и поиска, что делает его подходящим для использования в алгоритмах, требующих частой модификации данных.