有状态容器中持久卷用容器的有状态和无状态

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mob64ca14106f2f 2024-03-26 11:04:08

文章标签 有状态容器中持久卷用 c++ 开发语言容器 #include 文章分类 云原生云计算

有序容器的元素在插入容器后会被按照某种规则自动排序，而C++的有序容器的实现通常是树结构（红黑树）。红黑树需要同时满足以下特性：
特性：
1、节点是红色或黑色 2、根是黑色 3、叶子节点（外部节点，空节点）都是黑色，这里的叶子节点指的是最底层的空节点（外部节点） 4、红色节点的子节点都是黑色 4.1、红色节点的父节点都是黑色 4.2、从根节点到叶子节点的所有路径上不能有 2 个连续的红色节点 5、从任一节点到叶子节点的所有路径都包含相同数目的黑色节点如果你不了解红黑树具体实现，也不影响你使用有序容器。比较C++标准库都已经实现好了，你只需要学会使用。

我们主要介绍set/multiset 和 map/multimap四种有序容器，set是一种集合，map是关联数组，在python也叫字典。在加上mult前缀后表示可以将重复的key插入到容器中。
容器的默认比较是小于。

#include <iostream>
#include <set>
#include <functional>

int main()
{
    std::set<int> s1;
    s1.insert(5);
    s1.insert(5);
    s1.insert(1);
    s1.insert(4);
    s1.insert(4);

    for (auto i : s1)
    {
        std::cout << i << " "; // 1 4 5
    }
    std::cout << std::endl;

    std::set<int, std::greater<int>> s2;
    s2.insert(5);
    s2.insert(5);
    s2.insert(1);
    s2.insert(4);
    s2.insert(4);

    for (auto i : s2)
    {
        std::cout << i << " "; // 5 4 1
    }
    std::cout << std::endl;

    std::multiset<int> s3;
    s3.insert(5);
    s3.insert(5);
    s3.insert(1);
    s3.insert(4);
    s3.insert(4);

    for (auto i : s3)
    {
        std::cout << i << " "; // 1 4 4 5 5
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

对于map其实也是同样的机制：

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
#include <functional>

int main()
{
    std::map<int, std::string> m1;
    m1.insert(std::make_pair(5, "aaa"));
    m1.insert(std::make_pair(5, "bbb"));
    m1.insert(std::make_pair(1, "ccc"));
    m1.insert(std::make_pair(4, "ddd"));
    m1.insert(std::make_pair(4, "eee"));

    for (auto i : m1)
    {
        std::cout << i.first << " " << i.second << std::endl;
    }
    std::cout << std::endl;

    std::map<int, std::string, std::greater<int>> m2;
    m2.insert(std::make_pair(5, "aaa"));
    m2.insert(std::make_pair(5, "bbb"));
    m2.insert(std::make_pair(1, "ccc"));
    m2.insert(std::make_pair(4, "ddd"));
    m2.insert(std::make_pair(4, "eee"));

    for (auto i : m2)
    {
        std::cout << i.first << " " << i.second << std::endl;
    }
    std::cout << std::endl;

    std::multimap<int, std::string> m3;
    m3.insert(std::make_pair(5, "aaa"));
    m3.insert(std::make_pair(5, "bbb"));
    m3.insert(std::make_pair(1, "ccc"));
    m3.insert(std::make_pair(4, "ddd"));
    m3.insert(std::make_pair(4, "eee"));

    for (auto i : m3)
    {
        std::cout << i.first << " " << i.second << std::endl;
    }
    return 0;
}

运行结果如下：

有状态容器中持久卷用容器的有状态和无状态_c++

对于所有的有序容器来说，C++的基本类型都可以很完美的插入到容器中，但是对于自己定义的类型，你需要事先重载“<”操作符。

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
#include <algorithm>

class Student
{
public:
    Student(int num, std::string name) : m_num(num)
    {
        std::cout << "构造函数" << std::endl;
        std::swap(m_name, name);
    }

    Student(const Student& stu) : m_num(stu.m_num), m_name(stu.m_name)
    {
        std::cout << "拷贝构造" << std::endl;
    }

    bool operator<(const Student& other) const
    {
        return other.m_num < m_num;
    }

    friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, Student &stu)
    {
        os << stu.m_num << " " << stu.m_name << std::endl;
        return os;
    }

private:
    int m_num;
    std::string m_name;
};

int main()
{
    std::set<Student> s;
    s.emplace(4, "aaa"); //我上一期也聊过，用emplace可以实现就地构造，不需要再调用拷贝构造，不推荐使用insert
    s.emplace(4, "bbb");
    s.emplace(1, "ccc");
    s.emplace(5, "ddd");
    s.emplace(1, "eee");
    std::cout << "********插入数据完成*********" << std::endl;

    for (auto i : s)
    {
        std::cout << i;       
    }
    return 0;
}

运行结果：

有状态容器中持久卷用容器的有状态和无状态_c++_02

你也可以自定义模板参数来实现相关功能：

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
#include <algorithm>

class Student
{
public:
    Student(int num, std::string name) : m_num(num)
    {
        std::swap(m_name, name);
    }

    Student(const Student& stu) : m_num(stu.m_num), m_name(stu.m_name)
    {
    }

    int getNUm()
    {
        return m_num;
    }

    friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, Student &stu)
    {
        os << stu.m_num << " " << stu.m_name << std::endl;
        return os;
    }

private:
    int m_num;
    std::string m_name;
};

int main()
{
    auto comp = [](Student a, Student b)
    {   
        return a.getNUm() < b.getNUm();
    }; 
    std::set<Student, decltype(comp)> s(comp);
    s.emplace(4, "aaa");
    s.emplace(4, "bbb");
    s.emplace(1, "ccc");
    s.emplace(5, "ddd");
    s.emplace(1, "eee");

    for (auto i : s)
    {
        std::cout << i;       
    }
    return 0;
}

运行结果：

有状态容器中持久卷用容器的有状态和无状态_开发语言_03