在 C++ STL 中的multimap lower_bound() 函数应用

C++ STL 中的 multimap 是一种关联式容器，可存储多个键值相同的元素。为了方便用户操作，multimap 提供了许多成员函数。其中，lower_bound() 函数是比较常用的一个。

lower_bound() 函数介绍

lower_bound() 函数的作用是查找 multimap 中第一个键值大于或等于给定键值的元素的迭代器。

语法如下：

multimap::iterator lower_bound (const key_type& key);

其中，key_type 表示要查找的键值的数据类型，此处使用 const 引用传入 key 的值。

返回值为一个 multimap 迭代器，指向 multimap 中第一个键值大于或等于给定键值的元素。

需要注意的是，如果查找的键值大于 multimap 中任何元素的键值，则返回 multimap.end()。

lower_bound() 函数的使用

接下来，我们通过一个例子来演示 lower_bound() 函数的使用。

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;

int main()
{
    multimap<int, int> myMap = {{1, 11}, {2, 22}, {3, 33}, {4, 44}, {5, 55}, {5, 555}};
    multimap<int, int>::iterator it;
    it = myMap.lower_bound(3);
    for (; it != myMap.end(); it++)
    {
        cout << "Key: " << it->first << " Value: " << it->second << endl;
    }
    return 0;
}

在上述代码中，我们定义了一个 multimap 对象 myMap，并初始添加了多个元素。接着，我们使用 lower_bound() 函数查找键值为 3 的元素。由于 multimap 容器中的元素默认按键值升序排列，输入结果为：

Key: 3 Value: 33
Key: 4 Value: 44
Key: 5 Value: 55
Key: 5 Value: 555

从输出结果中可以看出，lower_bound() 函数返回的迭代器指向了第一个键值大于或等于 3 的元素，即键值为 3 的元素，以及之后所有键值大于 3 的元素。

lower_bound() 和 upper_bound() 的区别

相信读者在使用 C++ STL 中的 multimap 时，可能会遇到两个类似的函数，分别是 lower_bound() 和 upper_bound()。

从字面上理解，lower_bound() 是查找第一个键值大于或等于给定键值的元素，而 upper_bound() 是查找第一个键值大于给定键值的元素。那么，两者区别在哪里呢？

其实，由于 multimap 容器允许多个键值相同的元素存在，因此 lower_bound() 和 upper_bound() 可能返回相同的迭代器。

举个例子：

multimap<int, int> myMap = {{1, 11}, {2, 22}, {3, 33}, {4, 44}, {5, 55}, {5, 555}};
multimap<int, int>::iterator it1, it2;
it1 = myMap.lower_bound(5);
it2 = myMap.upper_bound(5);
for (; it1 != it2; it1++)
{
    cout << "Key: " << it1->first << " Value: " << it1->second << endl;
}

在上述代码中，我们先定义一个 multimap myMap，初始添加了多个元素，其中包含两个键值为 5 的元素。接着，我们使用 lower_bound() 和 upper_bound() 函数查找键值为 5 的元素。

输出结果为：

Key: 5 Value: 55
Key: 5 Value: 555

下面分别解析 lower_bound() 和 upper_bound() 函数的执行过程：

lower_bound() 函数从迭代器起始位置开始查找，返回第一个键值大于或等于 5 的元素的迭代器。由于包含两个键值为 5 的元素，因此返回的迭代器指向第一个键值为 5 的元素。
upper_bound() 函数从迭代器起始位置开始查找，返回第一个键值大于 5 的元素的迭代器。由于包含两个键值为 5 的元素，因此返回的迭代器指向第二个键值为 5 的元素后面（即指向 555 的元素后面）。

综上所述，两个函数的区别在于，lower_bound() 函数返回第一个键值大于或等于给定键值的元素迭代器，而 upper_bound() 函数返回第一个键值大于给定键值的元素迭代器。

结论

通过本文，我们了解了 multimap lower_bound() 函数在 C++ STL 中的应用。lower_bound() 函数可用于查找 multimap 中第一个键值大于或等于给定键值的元素的迭代器，方便用户进行操作。与 upper_bound() 函数相比，lower_bound() 函数所查找的元素可能包含给定键值的元素，因此在使用时需要注意细节。