【STL】set要点及使用

set/multiset容器

set/multiset容器基本概念

set容器基本概念

Set的特性是。所有元素都会根据元素的键值自动被排序。Set的元素不像map那样可以同时拥有实值和键值，set的元素即是键值又是实值。Set不允许两个元素有相同的键值。

我们可以通过set的迭代器改变set元素的值吗？不行，因为set元素值就是其键值，关系到set元素的排序规则。如果任意改变set元素值，会严重破坏set组织。换句话说，set的iterator是一种const_iterator.

set拥有和list某些相同的性质，当对容器中的元素进行插入操作或者删除操作的时候，操作之前所有的迭代器，在操作完成之后依然有效，被删除的那个元素的迭代器必然是一个例外。

multiset容器基本概念

multiset特性及用法和set完全相同，唯一的差别在于它允许键值重复。set和multiset的底层实现是红黑树，红黑树为平衡二叉树的一种。

树的简单知识：

二叉树就是任何节点最多只允许有两个字节点。分别是左子结点和右子节点。

 

二叉搜索树，是指二叉树中的节点按照一定的规则进行排序，使得对二叉树中元素访问更加高效。二叉搜索树的放置规则是：任何节点的元素值一定大于其左子树中的每一个节点的元素值，并且小于其右子树的值。因此从根节点一直向左走，一直到无路可走，即得到最小值，一直向右走，直至无路可走，可得到最大值。那么在儿茶搜索树中找到最大元素和最小元素是非常简单的事情。下图为二叉搜索树：

 

上面我们介绍了二叉搜索树，那么当一个二叉搜索树的左子树和右子树不平衡的时候，那么搜索依据上图表示，搜索9所花费的时间要比搜索17所花费的时间要多，由于我们的输入或者经过我们插入或者删除操作，二叉树失去平衡，造成搜索效率降低。

所以我们有了一个平衡二叉树的概念，所谓的平衡不是指的完全平衡。

RB-tree(红黑树)为二叉树的一种。

 set常用API

 set构造函数

set<T> st;//set默认构造函数：

mulitset<T> mst; //multiset默认构造函数:

set(const set &st);//拷贝构造函数

 set赋值操作

set& operator=(const set &st);//重载等号操作符

swap(st);//交换两个集合容器

set大小操作

size();//返回容器中元素的数目

empty();//判断容器是否为空

 

set插入和删除操作

insert(elem);//在容器中插入元素。

clear();//清除所有元素

erase(pos);//删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。

erase(beg, end);//删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。

erase(elem);//删除容器中值为elem的元素。

 

 set查找操作

find(key);//查找键key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();

count(key);//查找键key的元素个数

lower_bound(keyElem);//返回第一个key>=keyElem元素的迭代器。

upper_bound(keyElem);//返回第一个key>keyElem元素的迭代器。

equal_range(keyElem);//返回容器中key与keyElem相等的上下限的两个迭代器。

set的返回值    指定set排序规则:

 

//插入操作返回值

void test01(){

 

set<int> s;

pair<set<int>::iterator,bool> ret= s.insert(10);

if (ret.second){

cout << "插入成功:" << *ret.first<< endl;

}

else{

cout << "插入失败:" << *ret.first<< endl;

}

ret = s.insert(10);

if(ret.second){

cout << "插入成功:" << *ret.first<< endl;

}

else{

cout << "插入失败:" << *ret.first<< endl;

}

 

}

 

struct MyCompare02{

bool operator()(int v1,int v2){

return v1 > v2;

}

};

 

//set从大到小

void test02(){

 

srand((unsigned int)time(NULL));

//我们发现set容器的第二个模板参数可以设置排序规则，默认规则是less<_Kty>

set<int, MyCompare02> s;

for (int i= 0; i< 10;i++){

s.insert(rand() % 100);

}

for (set<int, MyCompare02>::iterator it = s.begin(); it!= s.end(); it++){

cout << *it<< " ";

}

cout << endl;

}

 

//set容器中存放对象

class Person{

public:

Person(string name,int age){

this->mName= name;

this->mAge= age;

}

public:

string mName;

int mAge;

};

 

 

struct MyCompare03{

bool operator()(const Person& p1,const Person& p2){

return p1.mAge> p2.mAge;

}

};

 

void test03(){

 

set<Person, MyCompare03> s;

 

Person p1("aaa", 20);

Person p2("bbb", 30);

Person p3("ccc", 40);

Person p4("ddd", 50);

 

s.insert(p1);

s.insert(p2);

s.insert(p3);

s.insert(p4);

 

for (set<Person, MyCompare03>::iterator it = s.begin(); it!= s.end(); it++){

cout << "Name:" << it->mName<< " Age:" << it->mAge<< endl;

}

 

}