C++ STL關聯(lián)式容器自定義排序規(guī)則的2種方法

更新時間：2021年03月04日 14:47:00 投稿：zx

這篇文章主要介紹了C++ STL關聯(lián)式容器自定義排序規(guī)則的2種方法，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

前面在講解如何創(chuàng)建 map、multimap、set 以及 multiset 容器時，遺留了一個問題，即如何自定義關聯(lián)式容器中的排序規(guī)則？
實際上，為關聯(lián)式容器自定義排序規(guī)則的方法，已經(jīng)在《STL priority_queue自定義排序方法》一節(jié)中做了詳細的講解。換句話說，為 Priority_queue 容器適配器自定義排序規(guī)則的方法，同樣適用于所有關聯(lián)式容器。

總的來說，為關聯(lián)式容器自定義排序規(guī)則，有以下 2 種方法。

1) 使用函數(shù)對象自定義排序規(guī)則

在掌握此方法之前，讀者必須對函數(shù)對象有基本的了解，可閱讀《C++函數(shù)對象》一節(jié)。

無論關聯(lián)式容器中存儲的是基礎類型（如 int、double、float 等）數(shù)據(jù)，還是自定義的結構體變量或類對象（包括 string 類），都可以使用函數(shù)對象的方式為該容器自定義排序規(guī)則。

下面樣例以 set 容器為例，演示了如何用函數(shù)對象的方式自定義排序規(guī)則：

#include <iostream>
#include <set>  // set
#include <string>  // string
using namespace std;
//定義函數(shù)對象類
class cmp {
public:
 //重載 () 運算符
 bool operator ()(const string &a,const string &b) {
  //按照字符串的長度，做升序排序(即存儲的字符串從短到長)
  return (a.length() < b.length());
 }
};
int main() {
 //創(chuàng)建 set 容器，并使用自定義的 cmp 排序規(guī)則
 std::set<string, cmp>myset{"http://jb51.net.net/stl/",
        "http://jb51.net.net/python/",
        "http://jb51.net.net/java/"};
 //輸出容器中存儲的元素
 for (auto iter = myset.begin(); iter != myset.end(); ++iter) {
   cout << *iter << endl;
 }
 return 0;
}

程序執(zhí)行結果為：
http://jb51.net.net/stl/
http://jb51.net.net/java/
http://jb51.net.net/python/

重點分析一下 6~13 行代碼，其定義了一個函數(shù)對象類，并在其重載 () 運算符的方法中自定義了新的排序規(guī)則，即按照字符串的長度做升序排序。在此基礎上，程序第 17 行代碼中，通過將函數(shù)對象類的類名 cmp 通過 set 類模板的第 2 個參數(shù)傳遞給 myset 容器，該容器內部排序數(shù)據(jù)的規(guī)則，就改為了以字符串的長度為標準做升序排序。
需要注意的是，此程序中創(chuàng)建的 myset 容器，由于是以字符串的長度為準進行排序，因此其無法存儲相同長度的多個字符串。

另外，C++ 中的 struct 和 class 非常類似（有關兩者區(qū)別，可閱讀《C++ struct和class到底有什么區(qū)別》一文），前者也可以包含成員變量和成員函數(shù)。因此上面程序中，函數(shù)對象類 cmp 也可以使用 struct 關鍵字創(chuàng)建：

//定義函數(shù)對象類
struct cmp {
 //重載 () 運算符
 bool operator ()(const string &a, const string &b) {
  //按照字符串的長度，做升序排序(即存儲的字符串從短到長)
  return (a.length() < b.length());
 }
};

值得一提的是，在定義函數(shù)對象類時，也可以將其定義為模板類。比如：

//定義函數(shù)對象模板類
template <typename T>
class cmp {
public:
 //重載 () 運算符
 bool operator ()(const T &a, const T &b) {
  //按照值的大小，做升序排序
  return a < b;
 }
};

注意，此方式必須保證 T 類型元素可以直接使用關系運算符（比如這里的 < 運算符）做比較。

2) 重載關系運算符實現(xiàn)自定義排序

其實在 STL 標準庫中，本就包含幾個可供關聯(lián)式容器使用的排序規(guī)則，如表 1 表示。

表 1 C++ STL標準庫適用于關聯(lián)式容器的排序規(guī)則

排序規(guī)則	功能
std::less<T>	底層采用 < 運算符實現(xiàn)升序排序，各關聯(lián)式容器默認采用的排序規(guī)則。
std::greater<T>	底層采用 > 運算符實現(xiàn)降序排序，同樣適用于各個關聯(lián)式容器。
std::less_equal<T>	底層采用 <= 運算符實現(xiàn)升序排序，多用于 multimap 和 multiset 容器。
std::greater_equal<T>	底層采用 >= 運算符實現(xiàn)降序排序，多用于 multimap 和 multiset 容器。

值得一提的是，表 1 中的這些排序規(guī)則，其底層也是采用函數(shù)對象的方式實現(xiàn)的。以 std::less<T> 為例，其底層實現(xiàn)為：

template <typename T>
struct less {
 //定義新的排序規(guī)則
 bool operator()(const T &_lhs, const T &_rhs) const {
  return _lhs < _rhs;
 }
}

在此基礎上，當關聯(lián)式容器中存儲的數(shù)據(jù)類型為自定義的結構體變量或者類對象時，通過對現(xiàn)有排序規(guī)則中所用的關系運算符進行重載，也能實現(xiàn)自定義排序規(guī)則的目的。

注意，當關聯(lián)式容器中存儲的元素類型為結構體指針變量或者類的指針對象時，只能使用函數(shù)對象的方式自定義排序規(guī)則，此方法不再適用。

舉個例子：

#include <iostream>
#include <set>  // set
#include <string>  // string
using namespace std;
//自定義類
class myString {
public:
 //定義構造函數(shù)，向 myset 容器中添加元素時會用到
 myString(string tempStr) :str(tempStr) {};
 //獲取 str 私有對象，由于會被私有對象調用，因此該成員方法也必須為 const 類型
 string getStr() const;
private:
 string str;
};
string myString::getStr() const{
 return this->str;
}
//重載 < 運算符，參數(shù)必須都為 const 類型
bool operator <(const myString &stra, const myString & strb) {
 //以字符串的長度為標準比較大小
 return stra.getStr().length() < strb.getStr().length();
}
int main() {
 //創(chuàng)建空 set 容器，仍使用默認的 less<T> 排序規(guī)則
 std::set<myString>myset;
 //向 set 容器添加元素，這里會調用 myString 類的構造函數(shù)
 myset.emplace("http://jb51.net.net/stl/");
 myset.emplace("http://jb51.net.net/c/");
 myset.emplace("http://jb51.net.net/python/");
 //
 for (auto iter = myset.begin(); iter != myset.end(); ++iter) {
  myString mystr = *iter;
  cout << mystr.getStr() << endl;
 }
 return 0;
}

程序執(zhí)行結果為：
http://jb51.net.net/c/
http://jb51.net.net/stl/
http://jb51.net.net/python/

在這個程序中，雖然 myset 容器表面仍采用默認的 std::less<T> 排序規(guī)則，但由于我們對其所用的 < 運算符進行了重載，使得 myset 容器內部實則是以字符串的長度為基準，對各個 mystring 類對象進行排序。

另外，上面程序以全局函數(shù)的形式實現(xiàn)對 < 運算符的重載，還可以使用成員函數(shù)或者友元函數(shù)的形式實現(xiàn)。其中，當以成員函數(shù)的方式重載 < 運算符時，該成員函數(shù)必須聲明為 const 類型，且參數(shù)也必須為 const 類型：

bool operator <(const myString & tempStr) const {
 //以字符串的長度為標準比較大小
 return this->str.length() < tempStr.str.length();
}

至于參數(shù)的傳值方式是采用按引用傳遞還是按值傳遞，都可以（建議采用按引用傳遞，效率更高）。

同樣，如果以友元函數(shù)的方式重載 < 運算符時，要求參數(shù)必須使用 const 修飾：

//類中友元函數(shù)的定義
friend bool operator <(const myString &a, const myString &b);
//類外部友元函數(shù)的具體實現(xiàn)
bool operator <(const myString &stra, const myString &strb) {
 //以字符串的長度為標準比較大小
 return stra.str.length() < strb.str.length();
}

當然，本節(jié)所講自定義排序規(guī)則的方法并不僅僅適用于 set 容器，其它關聯(lián)式容器（map、multimap、multiset）也同樣適用，有興趣的讀者可自行編寫代碼驗證。

到此這篇關于C++ STL關聯(lián)式容器自定義排序規(guī)則的2種方法的文章就介紹到這了,更多相關C++ STL關聯(lián)式容器自定義排序內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

您可能感興趣的文章:

C語言中雙鏈表的基本操作
這篇文章主要介紹了C語言中雙鏈表的基本操作，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教
2023-02-02
C++特殊成員詳解
這篇文章主要為大家介紹了C++特殊成員，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能夠給你帶來幫助,希望能夠給你帶來幫助
2021-11-11
C++Fstream文件流與freopen重定向操作教程
這篇文章主要介紹了C++Fstream文件流與freopen重定向教程，本文給大家介紹的非常詳細，具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下
2020-02-02
C語言中常用的幾個頭文件及庫函數(shù)
這篇文章主要介紹了C語言中常用的幾個頭文件及庫函數(shù)的相關資料,需要的朋友可以參考下
2017-09-09
c++字符串分割的方法
這篇文章主要介紹了c++字符串分割的方法，幫助大家更好的理解和學習c++，感興趣的朋友可以了解下
2020-08-08
c++制作的時間函數(shù)類
本文給大家分享的是一個個人使用C++編寫的時間函數(shù)類，主要是實現(xiàn)了類的定義和調用，相比較來說還算比較復雜的時間類了，推薦給小伙伴們，有需要的朋友可以參考下。
2015-03-03
Opencv實現(xiàn)聯(lián)合雙邊濾波
這篇文章主要為大家詳細介紹了Opencv實現(xiàn)聯(lián)合雙邊濾波，文中示例代碼介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下
2021-10-10
浮點數(shù)在計算機中存儲方式是怎樣的
這篇文章介紹了浮點數(shù)在計算機中是如何存儲的，講解的比較詳細，有需要的朋友可以參考一下。
2016-06-06
C++的內聯(lián)函數(shù)你了解嗎
這篇文章主要為大家詳細介紹了C++的內聯(lián)函數(shù)，文中示例代碼介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能夠給你帶來幫助
2022-03-03
c++基礎算法動態(tài)DP解決CoinChange問題
這篇文章主要為大家介紹了c++基礎算法如何利用動態(tài)DP來解決Coin Change的問題示例過程，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助
2021-10-10