set,multiset容器类型

set和multiset会根据特定的排序准则，自动将元素排序。两者不同处在于multiset允许元素重复而set不允许。

一、集和多集（set 和multiset 容器类）

在使用set和multiset之前，先必须包含头文件<set>
#include <set>
在其中，set和multiset被定义为命名空间std内的class template:

namespace std {      template<class T,              <class Compare = less<T>,              <class Allocator = allocator<T> >      class set;          template<class T,              <class Compare = less<T>,              <class Allocator = allocator<T> >      class multiset;  }  

第一个template参数当做元素的value。
第二个参数可有可无，用它来定义排序准则。缺省准则less-这是一个仿函数，以opertor<对元素进行比较，以便完成排序。
第三个template参数可有可无，用它来定义内存模型。缺省的内存模型是allocator，由C++标准程序库提供。
一个集合（set）是一个容器，它其中所包含的元素的值是唯一的。
集和多集的区别是：set支持唯一键值，set中的值都是特定的，而且只出现一次；而multiset中可以出现副本键，同一值可以出现多次。

构造：

explicit set(const Compare&=compare());

如：set<int,less<int> > set1;

less<int>是一个标准类，用于形成升序排列函数对象。降序排列是用greater<int>。

Template<class InputIterator> set(InputIterator, InputIterator, const Compare&=compare());

如：set<int ,less<int> >set2(vector1.begin(),vector1.end());
通过指定某一预先定义的区间来初始化set对象的构造函数。
set（const set<Key,Compare&>）;
如：set<int ,less<int> >set3(set2);

set<int> c;set<int> c(op);set<int> c1(c2);set<int> c(beg,end,op);c.size();//集合中元素的数目c.empty();//如果集合为空，返回true(真）c.max_size();//返回集合能容纳的元素的最大限值c.count(elem);//返回某个值元素的个数c.find(elem);//返回一个指向被查找到元素的迭代器c.lower_bound(elem);//返回指向大于（或等于）某值的第一个元素的迭代器c.upper_bound(elem);//返回大于某个值元素的迭代器c.equal_range(elem);//返回集合中与给定值相等的上下限的两个迭代器c.swap(c1)或全局函数swap(c,c1); //交换两个集合变量c.begin();//返回指向第一个元素的迭代器c.end();//返回指向最后一个元素之后的迭代器，不是最后一个元素c.rbegin();//返回指向集合中最后一个元素的反向迭代器c.rend();//返回指向集合中第一个元素的反向迭代器c.insert(elem);//在集合中插入元素c.insert(pos,elem);c.insert(beg,end);c.erase(elem);//返回移除元素个数,删除集合中的元素c.erase(pos);//无返回值c.erase(beg,end);//无返回值c.clear();//清除所有元素//set提供如下接口pair<iterator, bool> insert(const value_type &elem);iterator insert(iterator pos_hint, const value_type &elem);//multiset提供如下接口iterator insert(const value_type &elem);iterator insert(iterator pos_hint, const value_type &elem); //////////////////typedef set<int, greater<int> > IntSet;typedef multiset<int, greater<int> > IntSet;

get_allocator() 返回集合的分配器

key_comp() 返回一个用于元素间值比较的函数

value_comp() 返回一个用于比较元素间的值的函数

集合操作：

std::set_intersection() ;//这个函数是求两个集合的交集。std::set_union() ;//求两个集合的并集std::set_difference(); //差集std::set_symmetric_difference(); //得到的结果是第一个迭代器相对于第二个的差集并 上第二个相当于第一个的差集struct compare{bool operator ()(string s1,string s2){return s1>s2;}///自定义一个仿函数};std::set<string,compare> s;string str[10];string *end = set_intersection(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//求交集，返回值指向str最后一个元素的尾端end = std::set_union(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//并集end = std::set_difference(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//s2相对于s1的差集end = std::set_difference(s2.begin(),s2.end(),s.begin(),s.end(),str,compare());//s1相对于s2的差集end = std::set_symmetric_difference(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//上面两个差集的并集

二、应用实例

#include <iostream>#include <set>using namespace std;int main(int argc, char **argv){//type of the collection : sets//no duplicates//elements are integral values// descending ordertypedef set<int, greater<int> > IntSet;//empty set containerIntSet coll;//insert elements in random ordercoll.insert(4);coll.insert(3);coll.insert(5);coll.insert(1);coll.insert(6);coll.insert(2);coll.insert(5);//iterate over all elements and print themIntSet::iterator pos;for (pos = coll.begin(); pos != coll.end(); ++ pos) {cout<< *pos<<"\n";}//insert 4 again and process return valuepair<IntSet::iterator, bool> status = coll.insert(4);if (status.second) {cout<<"4 inserted as element "<<distance(coll.begin(), status.first) + 1<<endl;} else {cout<<"4 already exists"<<endl;}copy(coll.begin(), coll.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));cout<<endl;//assign elements to anthor set with ascending order//set<int>  coll2(coll.begin(), coll.end());//copy(coll2.begin(), coll2.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));//remove all the elements up to element with 3coll.erase(coll.begin(), coll.find(3));copy(coll.begin(), coll.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));cout<<endl;//remove all elements with value 5int num = coll.erase(2);cout<<num<<" elements removed "<<endl;copy(coll.begin(), coll.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));cout<<endl;cout<<endl;return 0;}

运行结果：

#include <iostream>#include <set>#include <string>#include <algorithm>using namespace std;struct compare{bool operator() (string s1,string s2){return s1>s2;}///自定义一个仿函数};int main(){typedef std::set<string,compare> _SET;_SET s;s.insert(string("sfdsfd"));s.insert(string("apple"));s.insert(string("english"));s.insert(string("dstd"));cout<<"s1:"<<endl;std::set<string,compare>::iterator it = s.begin();while(it!=s.end())cout<<*it++<<" ";cout<<endl<<"s2:"<<endl;_SET s2;s2.insert(string("abc"));s2.insert(string("apple"));s2.insert(string("english"));it = s2.begin();while(it!=s2.end())cout<<*it++<<" ";cout<<endl<<endl;string str[10];string *end = set_intersection(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//求交集，返回值指向str最后一个元素的尾端cout<<"result of set_intersection s1,s2:"<<endl;string *first = str;while(first<end)cout <<*first++<<" ";cout<<endl<<endl<<"result of set_union of s1,s2"<<endl;end = std::set_union(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//并集 first = str;while(first<end)cout <<*first++<<" ";cout<<endl<<endl<<"result of set_difference of s2 relative to s1"<<endl;first = str;end = std::set_difference(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//s2相对于s1的差集 while(first<end)cout <<*first++<<" ";cout<<endl<<endl<<"result of set_difference of s1 relative to s2"<<endl;first = str;end = std::set_difference(s2.begin(),s2.end(),s.begin(),s.end(),str,compare());//s1相对于s2的差集while(first<end)cout <<*first++<<" ";cout<<endl<<endl;first = str;end = std::set_symmetric_difference(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//上面两个差集的并集 while(first<end)cout <<*first++<<" ";cout<<endl;return 0;}

运行结果：

三、元素的添加准则

#include <iostream>#include <set>#include <string>using namespace std;//type for sorting criteriontemplate <class T>class RuntimeCmp {public:enum cmp_mode {normal,reverse};private:cmp_mode mode;public://constructor for sorting criterion//default criterion uses value normalRuntimeCmp (cmp_mode m = normal) : mode(m) {// ...} //comparsion of elementsbool operator() (const T &t1, const T &t2) const {return mode == normal ? t1 < t2 : t2 < t1;} //comparsion of sorting criteriabool operator== (const RuntimeCmp &rc) {return mode == rc.mode;}};//type of a set that uses this sorting criteriontypedef set<int, RuntimeCmp<int> > IntSet;//foward declarationvoid fill(IntSet& iset);void print(const string name, const IntSet &iset);int main(int argc, char **argv){//create, fill ,and print set with normal element order//uses default sorting criterionIntSet coll;fill(coll);print("coll", coll);//create sorting criterion with reverse element orderRuntimeCmp<int> reverse_order(RuntimeCmp<int>::reverse);//create, fill ,and print set with reverse element orderIntSet coll2(reverse_order);fill(coll2);print("coll2", coll2);//assign elements AND sorting criterioncoll = coll2;coll.insert(3);print("coll", coll);//just to make sure ....if (coll.value_comp() == coll2.value_comp()) {cout<<"coll and coll2 have same sorting criterion"<<endl;} else {cout<<"coll and coll2 have different sorting criterions"<<endl;}return 0;}void print(const string name, const IntSet &iset){cout<<name<<" : ";copy(iset.begin(), iset.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));cout<<endl;}void fill(IntSet &iset){//fill insert elements in random orderiset.insert(4);iset.insert(7);iset.insert(5);iset.insert(1);iset.insert(6);iset.insert(2);iset.insert(5);}

运行结果：

         在我的印象中，set就是一个元素不重复的集合，而事实上也正是这样的。无论从MSDN还是任何其它地方，都会告诉我们set的元素不可以重复。反之，只要元素不重复，就可以顺利的放入到set中。看起来这实在是再清楚不过了，但是仔细想一想的话，就会发现，话说只要不重复的元素就可以被放入到一个set中，但是什么样的元素是不重复的元素呢？或者说，什么样的元素是互不相同的呢？对于内置数据类型，也就是传说中的primary data type，像int 、 double、unsigned，甚至string，这些元素的“相同”非常容易理解，那么对于自定义类型呢？什么样的数据是相同的呢？什么样的数据又是不同的呢？

        在以前学习STL的时候，曾经学到过，如果要将自定义的类型放入到set中的话，就需要重载“<”符号，原因是set是一个有序的集合，集合会按照“<”比较的大小，默认按照从小到大的顺序排列。假设我现在设计如下类型：

class MyType{public:int a, b, c;}

这是，为了让MyType类型可以顺利的放进set中，我必须重载“<”，这时问题来了，要如何重呢？载这类三个型有个数据成员，我能不能要求按排照a的大小列，如果a相等的话就随便按照b或者c的大小排列呢？如果近实现按照a的大小排列的话，重载函数如下：

bool operator< (const MyType& myType) const{   return a < myType.a;}

看起来简单明了,但是事实真的是这样吗?如果我声明一个set,并在其中放入MyType(1,2,3)、MyType(1,2,4)我能成功吗？实验了一下，结果如下：

测试时用的代码是这样的：

#include <iostream>#include <set>using namespace std;class MyType{public:int a, b, c;MyType(int a, int b, int c):a(a), b(b), c(c) { }bool operator< (const MyType& myType) const{return a < myType.a;}};int main(){set<MyType> se;MyType type1(1,2,3);MyType type2(1,2,4);se.insert(type1);se.insert(type2);cout<<"The set size:"<<se.size()<<endl;cout<<"Elements in the set as follows:"<<endl;for(set<MyType>::iterator it = se.begin(); it != se.end(); it++) {cout<<"("<<it->a<<", "<<it->b<<", "<<it->c<<") ";}cout<<endl;return 0;}

      结果很明显，当我已经把MyType（1,2,3）放到set中之后，就不能把MyType（1,2,4）放进去了。但是为什么呢？这两个对象看起来确实不一样啊！STL在比较是否相同的时候不是要比较每一个数据成员的吗？从上述的例子中，看到的确实不是这样的，STL不会自动的做任何比较，它仅对你说明过的动作干一些指定的活儿。在重载“<”的时候，当只指定众多数据成员中的一部分的时候，如果这部分都相同的话，set就认为是同一个元素了。就如上述所示一样，重载的时候仅作了a的比较，而没有说明如果a相同的话，是否对剩下的元素进行比较。这样一来，set认为MyType（1,2,3）和MyType(1,2,4)是一样的。要让set正确的进行大小的比较，针对自定义类型，就必须说明所有的数据成员的比较情况。如上述的例子的“<”重载，应该这样写：

bool operator< (const MyType& myType) const {return a < myType.a ? true : (b < myType.b ? true : c < myType.c);}

这样一来，就完全说明了每一个数据成员的比较关系，set就可以正常工作了。还是MyType(1,2,3)、MyType(1,2,4)两个元素，这回运行的结果如下：

运行代码为：

#include <iostream>#include <set>using namespace std;class MyType{public:int a, b, c;MyType(int a, int b, int c):a(a), b(b), c(c) { }bool operator< (const MyType& myType) const {return a < myType.a ? true : (b < myType.b ? true : c < myType.c);}};int main(){set<MyType> se;MyType type1(1,2,3);MyType type2(1,2,4);se.insert(type1);se.insert(type2);cout<<"The set size:"<<se.size()<<endl;cout<<"Elements in the set as follows:"<<endl;for(set<MyType>::iterator it = se.begin(); it != se.end(); it++) {cout<<"("<<it->a<<", "<<it->b<<", "<<it->c<<") ";}cout<<endl;return 0;}