C++ STL中的multiset empty()函数

C++ STL中的multiset empty()函数

C++的STL(标准模板库)中,multiset是一种集合容器,用来存储多个元素,其内部所有元素保持严格的弱序关系。而empty()函数则是STL中对集合容器的基本操作之一,用来判断集合容器是否为空。

multiset的基本概念

multiset是以红黑树(一种自平衡的二叉搜索树)为底层实现机制的集合容器。它为每个元素存储指针,使得插入新元素、查找已有元素以及删除元素的速度相对较快。multiset中的元素按照某个用户提供的比较函数进行排序,且允许有重复元素。

multiset的定义方式如下:

#include <set>
std::multiset<int> my_set;

在这里,我们使用了multiset的另一个优点——可以存储任何类型的元素。如果需要将对象存储在multiset中,则需要给出相应的比较函数。

empty()函数的基本用法

multiset的empty()函数是用来检测multiset是否为空的函数。该函数返回一个bool类型值,如果multiset中没有元素则返回true,否则返回false。

下面是empty()函数的典型用法:

#include <iostream>
#include <set>
int main(){
    std::multiset<int> my_set;
    if (my_set.empty()) {
        std::cout << "The set is empty." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "The set is not empty." << std::endl;
    }
}

在上面的代码中,我们首先定义了一个名为my_set的multiset对象。接着使用empty()函数检查my_set是否为空。如果my_set中没有元素,则输出”The set is empty.”,否则输出”The set is not empty.”。

此外,empty()函数还可以在迭代器范围内调用:

#include <iostream>
#include <set>
int main(){
    std::multiset<int> my_set;
    if (my_set.begin() == my_set.end()) {
        std::cout << "The set is empty." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "The set is not empty." << std::endl;
    }
}

在这种情况下,我们通过检查begin()函数返回值和end()函数返回值是否相等来检查my_set是否为空。如果相等,则说明my_set为空。

empty()函数的实现原理

empty()函数实际上是由multiset的源代码实现的。multiset中的源代码为我们提供了一些关于empty()函数的实现细节。

在multiset中,基于红黑树的底层实现使得multiset的empty()函数可以通过检查根节点是否为空来检查multiset是否为空。如果根节点为空,则说明multiset中没有元素;否则,multiset中至少有一个元素。

下面是multiset源代码中与empty()函数相关的实现细节的摘录:

bool empty() const
{
    return (t == 0);
}

在这里,t是multiset内部红黑树的一个指针。

示例

最后,我们来看一个完整的、含有一个多元素集合的代码示例:

#include <iostream>
#include <set>
int main(){
    std::multiset<int> my_set {1, 2, 3};
    if (my_set.empty()) {
        std::cout << "The set is empty." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "The set is not empty." << std::endl;
    }
}

上述代码首先定义了一个名为my_set的multiset对象,并将三个元素1、2、3插入到其中。然后,它调用了empty()函数来检查my_set是否为空。由于my_set中有三个元素,因此输出”The set is not empty.”。

结论

C++的STL中,multiset是一种基于红黑树实现的集合容器,用于存储多个元素,并保持严格的弱序关系。empty()函数则是multiset的基本操作之一,用于检查multiset是否为空。empty()函数通过检查根节点是否为空来判断multiset是否为空。在使用multiset时,我们可以通过调用empty()函数来判断multiset是否为空,从而进行相应的处理。

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