STL之set

1、set是集合容器，其中的元素是唯一的，集合中元素按一定的顺序排序，元素的插入是按照排序规则进行插入的，所以不能指定插入位置；

2、set采用红黑树变体的数据结构实现，红黑树属于平衡二叉树，再插入与删除操作上比vector快

3、set不能采用[]或者at（）的方式访问数据，也不能按[]的方式插入数据；

一、set的基本操作

void print(set<int>& s) {    set<int>::iterator it = s.begin();    while (it != s.end()) {        cout << *it << " ";        it++;    }    cout << endl;}void print(set<int, greater<int>>& s) {    set<int>::iterator it = s.begin();    while (it != s.end()) {        cout << *it << " ";        it++;    }    cout << endl;}void func1() {    set<int> s;    set<int, less<int>> s2;    set<int, greater<int>> s3;    for (int i = 0; i < 10; i++) {        int temp = rand();        s.insert(temp);    }    print(s);    for (int i = 0; i < 10; i++) {        int temp = rand();        s2.insert(temp);    }    print(s2);    for (int i = 0; i < 10; i++) {        int temp = rand();        s3.insert(temp);    }    print(s3);}

输出结果：

set<int> s;    //默认从小到大排序set<int, less<int>> s2;    //从小到大排序set<int, greater<int>> s3;    //从大到小排序

二、set的删除操作

set.clear();    //清空set中的所有元素set.erase(pos);    //删除pos位置的元素set.erase(begin, end);    //删除[begin, end)区间的元素set.erase(elem);    //删除值为elem的元素

void func1() {    set<int> s;    set<int, less<int>> s2;    set<int, greater<int>> s3;    for (int i = 0; i < 10; i++) {        int temp = rand();        s.insert(temp);    }    s.insert(10000);    s.insert(20000);    print(s);    s.erase(s.begin());    print(s);    set<int>::iterator it1 = s.begin();    it1++;    set<int>::iterator it2 = s.begin();    it2++;    it2++;    it2++;    it2++;    s.erase(it1, it2);    print(s);    s.erase(20000);    print(s);    print(s3);}

输出结果：

三、自定义排序与insert的返回值

当set中的元素类型是自定义类型时，编译器不知道如何排序，这时候就要用仿函数（详细请看：C++之仿函数）编写一个自定义排序方式：

class Teacher {public:    Teacher(string name, int age) :name(name), age(age) {}public:    string name;    int age;};class cmpTeacher {public:    bool operator()(const Teacher left, const Teacher right) {        return left.age < right.age;    }};void func2() {    Teacher t1("北丐", 50);    Teacher t2("西毒", 46);    Teacher t3("东邪", 41);    Teacher t4("南帝", 48);    set<Teacher, cmpTeacher> s;    s.insert(t1);    s.insert(t2);    s.insert(t3);    s.insert(t4);    set<Teacher>::iterator it = s.begin();    while (it != s.end()) {        cout << "姓名：" << it->name << " 年龄：" << it->age << endl;        it++;    }}

输出结果：

可以看到这里实现了按照年龄排序的set集合，那么如果插入一个年龄相同，姓名不同的元素会怎么样呢，这个借助insert的返回值来查看：

void func3() {    Teacher t1("北丐", 50);    Teacher t2("西毒", 46);    Teacher t3("东邪", 41);    Teacher t4("南帝", 48);    Teacher t5("裘千仞", 46);    set<Teacher, cmpTeacher> s;    pair<set<Teacher, cmpTeacher>::iterator, bool> psb;    psb = s.insert(t1);    if (psb.second == true)        cout << "姓名： 北丐  年龄： 50  插入成功" << endl;    else        cout << "姓名： 北丐  年龄： 50  插入失败" << endl;    psb = s.insert(t2);    if (psb.second == true)        cout << "姓名： 西毒  年龄： 46  插入成功" << endl;    else        cout << "姓名： 西毒  年龄： 46  插入失败" << endl;    psb = s.insert(t3);    if (psb.second == true)        cout << "姓名： 东邪  年龄： 41  插入成功" << endl;    else        cout << "姓名： 东邪  年龄： 41  插入失败" << endl;    psb = s.insert(t4);    if (psb.second == true)        cout << "姓名： 南帝  年龄： 48  插入成功" << endl;    else        cout << "姓名： 南帝  年龄： 48  插入失败" << endl;    psb = s.insert(t5);    if (psb.second == true)        cout << "姓名： 裘千仞  年龄： 46  插入成功" << endl;    else        cout << "姓名： 裘千仞  年龄： 46  插入失败" << endl;    cout << "-----------------最终结果----------------------" << endl;    set<Teacher>::iterator it = s.begin();    while (it != s.end()) {        cout << "姓名：" << it->name << " 年龄：" << it->age << endl;        it++;    }}

输出结果：

pair<set<Teacher, cmpTeacher>::iterator, bool> psb;psb = s.insert(t1);

set的insert函数返回一个pair类型，pair类型的第一个参数是迭代器（这个迭代器类型要与set的迭代器类型一致），第二个参数是bool类型，表示插入成功与否，源码如下：

template<bool _Multi2 = _Multi,enable_if_t<!_Multi2, int> = 0>_Pairib insert(const value_type& _Val)    //_Pairib是insert的返回类型{   // try to insert node with value _Val, favoring right sidereturn (_Insert_nohint(false,    _Val, _Nil()));}typedef pair<iterator, bool> _Pairib;    //_Pairib的定义

通过结果可以看到相同年龄的元素并没有插入到集合中去，因为我们自定义的排序方式是按照年龄来的，所以年龄必须是唯一的。

四、set的find，count，lower_bound，upper_bound，equal_range操作

void func4() {    set<int> s;    for (int i = 0; i < 10; i++)        s.insert(i + 1);    print(s);    set<int>::iterator it = s.find(3);    cout << "3的下标为：" << distance(s.begin(), it) << endl;    int num = s.count(3);    cout << "3出现的次数：" << num << endl;    set<int>::iterator it1 = s.lower_bound(5);    cout << "大于等于5的第一个元素：" << *it1 << endl;    set<int>::iterator it2 = s.upper_bound(5);    cout << "大于5的第一个元素：" << *it2 << endl;    pair<set<int>::iterator, set<int>::iterator> pii = s.equal_range(5);    cout << "大于等于5的第一个元素：" << *pii.first << endl;    cout << "大于5的第一个元素：" << *pii.second << endl;}

set<int>::iterator it = s.find(3);

查找元素3的位置，并返回指向该位置的迭代器；

int num = s.count(3);

统计3出现的次数，因为set集合中的元素的唯一的，所以这里不可能大于1，出现则为1，没出现则为0；

set<int>::iterator it1 = s.lower_bound(5);

找到第一个大于等于元素5的元素，并返回指向这个元素的迭代器；

set<int>::iterator it2 = s.upper_bound(5);

找到第一个大于元素5的元素，并返回指向这个元素的迭代器；

pair<set<int>::iterator, set<int>::iterator> pii = s.equal_range(5);

equal_range会返回一个pair类型，这个pair类型第一个参数是等同于lower_bound返回的迭代器，第二次迭代器等同于upper_bound返回的迭代器，源码如下：

_Pairii equal_range(const key_type& _Keyval)    //_Pairii 即为equal_range返回的类型{   // find range equivalent to _Keyval in mutable treereturn (_Eqrange(_Keyval));}typedef pair<iterator, iterator> _Pairii;     //_Pairii的定义

输出结果：

五、set的迭代器

set的迭代器是双向迭代器，只能做it++这样的单步操作，不能做it + 5这种操作。