无法从基于 libstdc++ 策略的数据结构中删除

Question

C++中有一个关联的容器，它实际上是一个集合（multiset），它可以给出一个元素在其中的顺序。

这是我使用容器的方式：

#include <bits/stdc++.h>
#include <ext/pb_ds/assoc_container.hpp>

using namespace std;
using namespace __gnu_pbds;

template <typename T>
using ordered_multiset = tree<T, null_type, less_equal<T>, rb_tree_tag,
                              tree_order_statistics_node_update>;

问题是，我无法从中删除元素：

ordered_multiset<int> s;
s.insert(0);
s.erase(0);

cout << s.order_of_key(1); // returns number of elements less than x

// Outputs: 1

奇怪的是，如果你将less_equal 替换为less，那么你将能够毫无问题地完成这项工作，实际上如果你将容器用作多重集，那么你将无法擦除其中的元素，但是当你将它作为一个集合使用时没有问题。

• 导致问题的原因是什么？
• 我该如何解决这个问题？

注意：请不要建议使用其他容器来解决问题。这不是解决方案。

Answer 1

使用std::less_equal，无法知道两个元素是否相等。 std::set 使用表达式!comp(a, b) && !comp(b, a) 来确定@​​987654326@ 和b 是否等价。如果您使用 strict weak ordering（如 std::less），则此方法有效，但在使用 std::less_equal 时失败。 5 和 5 是等价的，但 !(5 <= 5) && !(5 <= 5) 是 false。所以擦除失败。

简而言之，您不能只使用std::less_equal 将一个集合变成一个多重集合。

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@Caleth 描述了一种使用std::multiset 并在线性时间内进行搜索的方法。您可以通过保持每个元素的顺序来确定对数时间的顺序。

template <typename Value>
struct ordered_value {
  size_t order;
  Value value;
};

template <typename Value>
using ordered_multiset = std::multiset<ordered_value<Value>>;

这样做的问题是每次插入或擦除时都必须更新顺序（这是线性的）。您确定您使用的容器在恒定时间内执行操作吗？对我来说，这似乎是不可能的。

排序统计在红黑树中的实现方式实际上非常相似。每当您插入或擦除时，每个节点中都会更新一些额外信息。关键是，这已经非常接近您可以做到的最佳效果了，而无需费心制作自己的红黑树。

Answer 2

导致问题的原因是什么？

您尚未向tree 提供Compare。你的程序格式不正确。

我该如何解决这个问题？

使用std::multiset<T> 和

template<typename Set, typename Key>
size_t order_of_key(const Set & set, const Key & key)
{
    return std::distance(set.begin(), set.lower_bound(key));
}

Answer 3

我知道这篇文章已有一年多的历史了，但我一直在努力解决同样的问题，并认为我找到了一个不太优雅但有用的解决方案。

您可以像这样创建自己的erase 函数：

void myerase(ordered_set &t, int v){
    int rank = t.order_of_key(v);//Number of elements that are less or equal to v in t
    ordered_set::iterator it = t.find_by_order(rank); //Iterator that points to the (rank)th element in t
    t.erase(it);
}

由于order_of_key、find_by_order和标准erase都是O(log(N))，myerase也应该是O(log(N))。如果我错了，请有人纠正我。

这是我用来测试的代码sn-p：

#include<iostream>
#include <ext/pb_ds/assoc_container.hpp> 
#include <ext/pb_ds/tree_policy.hpp> 

using namespace __gnu_pbds; 
using namespace std;

typedef tree<int,null_type,less_equal<int>,rb_tree_tag,tree_order_statistics_node_update> ordered_set;

void myerase(ordered_set &t, int v){
    int rank = t.order_of_key(v);//Number of elements that are less or equal to v in t
    ordered_set::iterator it = t.find_by_order(rank); //Iterator that points to the (rank)th element in t
    t.erase(it);
}

void printOrderedSet(ordered_set s){
    //Function to show the contents of the set
    for(auto it=s.begin(); it!=s.end(); it++){
        cout<<*it<<" ";
    }cout<<endl;
}

int main(){
    //Create an ordered_set t with the numbers 0,0,1,1,2,2,3,3,4,4
    ordered_set t;
    for(int i=0; i<10;i++){
        t.insert(i/2);
    }
    printOrderedSet(t); //output: 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4
    
    myerase(t, 3);
    printOrderedSet(t); //output: 0 0 1 1 2 2 3 4 4

    myerase(t, 3);
    printOrderedSet(t); //output: 0 0 1 1 2 2 4 4

    myerase(t, 0);
    printOrderedSet(t); //output: 0 1 1 2 2 4 4

    myerase(t, 1);
    printOrderedSet(t); //output: 0 1 2 2 4 4
}

干杯！