C++ multiset数据结构的使用情况说明

在什么情况下需要使用 multiset？

在这篇文章中，我们先简单回顾一下 multiset 的特性，然后结合实际场景来分析。

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multiset 的特性（C++ STL 为例）

1. 自动有序：

   • 元素会按照比较函数（默认是升序）自动排序。
   • 不需要手动调用 sort。

2. 允许重复元素：

   • 不同于 set（不允许重复），multiset 可以有相同值的元素，而且会把它们都存储起来。

3. 基于平衡二叉搜索树（通常是红黑树）实现：

   • 插入、删除、查找的时间复杂度是 O(log n)。

4. 迭代器稳定：

   • 插入和删除不会让其他元素的迭代器失效（除了被删除的元素）。

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什么时候用 multiset？

1. 需要维护一个有序集合，且允许重复元素

• 例如存储多个考试成绩，并且需要随时按分数从高到低（或低到高）输出。
• 不适合用 set（会去重），用 vector 每次排序又太慢。

multiset<int> scores;
scores.insert(90);
scores.insert(85);
scores.insert(90); // 重复分数也能插入

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2. 随时插入、删除，并保持有序

• multiset 适合动态场景：
  • 游戏排行榜
  • 股票价格实时排名
  • 数据流的中位数维护

multiset<int> prices;
prices.insert(100);
prices.erase(prices.find(100));

（注意 erase(value) 会删除所有等于该值的元素，如果只想删一个需要 erase(iterator)）

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3. 需要高效统计某个元素的出现次数

• 用 count() 在 O(log n) 内查看某个值的数量。
• 比如投票系统统计某个候选人票数。

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4. 实现优先队列但需要支持删除任意元素

• 普通 priority_queue 不能快速删除中间元素，而 multiset 可以。

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5. 需要区间查询

• lower_bound() / upper_bound() 可以快速找区间内的元素，比如：
  • 找出分数在 [80, 90] 的学生数量
  • 找出大于某个值的最小元素

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✅ 总结简单记忆

• 如果你需要有序 + 允许重复 + 动态插入删除 → 用 multiset
• 如果只是有序 + 不允许重复 → 用 set
• 如果是频率统计 + 无序 → 用 unordered_multiset 或 unordered_map