set简介
set是一个集合容器,其中所包含的元素是唯一的,集合中的元素按一定的顺序排列。元素插入过程是按排序规则插入,所以不能指定插入位置。
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。在插入操作和删除操作上比vector快。
set不可以直接存取元素。(不可以使用at.(pos)与[]操作符)。
multiset与set的区别:set支持唯一键值,每个元素值只能出现一次;而multiset中同一值可以出现多次。
不可以直接修改set或multiset容器中的元素值,因为该类容器是自动排序的。如果希望修改一个元素值,必须先删除原有的元素,再插入新的元素。
#include <set>
默认构造
set<int> setInt; //一个存放int的set容器。
set<float> setFloat; //一个存放float的set容器。
set<string> setString; //一个存放string的set容器。
multiset<int> mulsetInt; //一个存放int的multi set容器。
multi set<float> multisetFloat; //一个存放float的multi set容器。
multi set<string> multisetString; //一个存放string的multi set容器。
set的插入和迭代器
set.insert(elem); //在容器中插入元素。
set.begin(); //返回容器中第一个数据的迭代器。
set.end(); //返回容器中最后一个数据之后的迭代器。
set.rbegin(); //返回容器中倒数第一个元素的迭代器。
set.rend(); //返回容器中倒数最后一个元素的后面的迭代器。set<int> setInt;
setInt.insert(3); setInt.insert(1);setInt.insert(5);setInt.insert(2);
for(set<int>::iterator it=setInt.begin(); it!=setInt.end(); ++it)
{int iItem = *it;cout << iItem; //或直接使用cout << *it
}
//这样子便顺序输出 1 2 3 5。set.rbegin()与set.rend()。
set集合的元素排序
set<int,less<int> > setIntA; //该容器是按升序方式排列元素。
set<int,greater<int>> setIntB; //该容器是按降序方式排列元素。
set<int> 相当于 set<int,less<int>>。
less<int>与greater<int>中的int可以改成其它类型,该类型主要要跟set容纳的数据类型一致。
疑问1:less<>与greater<>是什么?
疑问2:如果set<>不包含int类型,而是包含自定义类型,set容器如何排序?
要解决如上两个问题,需要了解容器的函数对象,也叫仿函数,英文名叫functor。
下面将讲解什么是functor,functor的用法。使用stl提供的函数对象
set<int,greater<int>> setIntB;
setIntB.insert(3);
setIntB.insert(1);
setIntB.insert(5);
setIntB.insert(2);
此时容器setIntB就包含了按顺序的5,3,2,1元素
函数对象functor的用法
尽管函数指针被广泛用于实现函数回调,但C++还提供了一个重要的实现回调函数的方法,那就是函数对象。
functor,翻译成函数对象,伪函数,算符,是重载了“()”操作符的普通类对象。从语法上讲,它与普通函数行为类似。
greater<>与less<>就是函数对象。
下面举出greater<int>的简易实现原理。下面举出greater<int>的简易实现原理。
struct greater
{
bool operator() (const int& iLeft, const int& iRight)
{return (iLeft>iRight); //如果是实现less<int>的话,这边是写return (iLeft<iRight);
}
}
容器就是调用函数对象的operator()方法去比较两个值的大小。题目:学生包含学号,姓名属性,现要求任意插入几个学生对象到set容器中,使得容器中的学生按学号的升序排序。解:
//学生类
class CStudent
{public:CStudent(int iID, string strName){m_iID = iID;m_strName = strName;}int m_iID; //学号string m_strName; //姓名
}
//为保持主题鲜明,本类不写拷贝构造函数,不类也不需要写拷贝构造函数。但大家仍要有考虑拷贝构造函数的习惯。//函数对象
struct StuFunctor
{bool operator() (const CStudent &stu1, const CStudent &stu2){return (stu1.m_iID<stu2.m_iID);}
}//main函数
void main()
{set<CStudent, StuFunctor> setStu;setStu.insert(CStudent(3,"小张"));setStu.insert(CStudent(1,"小李"));setStu.insert(CStudent(5,"小王"));setStu.insert(CStudent(2,"小刘"));//此时容器setStu包含了四个学生对象,分别是按姓名顺序的“小李”,“小刘”,“小张”,“小王”
}
set对象的拷贝构造和赋值
set(const set &st); //拷贝构造函数
set& operator=(const set &st); //重载等号操作符
set.swap(st); //交换两个集合容器set<int> setIntA;setIntA.insert(3);setIntA.insert(1);setIntA.insert(7);setIntA.insert(5);setIntA.insert(9);set<int> setIntB(setIntA); //1 3 5 7 9set<int> setIntC;setIntC = setIntA; //1 3 5 7 9setIntC.insert(6);setIntC.swap(setIntA); //交换
set的大小
set.size(); //返回容器中元素的数目
set.empty();//判断容器是否为空set<int> setIntA;setIntA.insert(3);setIntA.insert(1);setIntA.insert(7);setIntA.insert(5);setIntA.insert(9);if (!setIntA.empty()){int iSize = setIntA.size(); //5}
set的删除
set.clear(); //清除所有元素
set.erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素,返回下一个元素的迭代器。
set.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。
set.erase(elem); //删除容器中值为elem的元素。删除区间内的元素
setInt是用set<int>声明的容器,现已包含按顺序的1,3,5,6,9,11元素。
set<int>::iterator itBegin=setInt.begin();
++ itBegin;
set<int>::iterator itEnd=setInt.begin();
++ itEnd;
++ itEnd;
++ itEnd;
setInt.erase(itBegin,itEnd);
//此时容器setInt包含按顺序的1,6,9,11四个元素。删除容器中第一个元素
setInt.erase(setInt.begin()); //6,9,11删除容器中值为9的元素
set.erase(9); 删除setInt的所有元素
setInt.clear(); //容器为空
set的查找
set.find(elem); //查找elem元素,返回指向elem元素的迭代器。
set.count(elem); //返回容器中值为elem的元素个数。对set来说,要么是0,要么是1。对multiset来说,值可能大于1。
set.lower_bound(elem); //返回第一个>=elem元素的迭代器。
set.upper_bound(elem); // 返回第一个>elem元素的迭代器。
set.equal_range(elem); //返回容器中与elem相等的上下限的两个迭代器。上限是闭区间,下限是开区间,如[beg,end)。以上函数返回两个迭代器,而这两个迭代器被封装在pair中。
以下讲解pair的含义与使用方法。set<int> setInt;setInt.insert(3);setInt.insert(1);setInt.insert(7);setInt.insert(5);setInt.insert(9);set<int>::iterator itA = setInt.find(5);int iA = *itA; //iA == 5int iCount = setInt.count(5); //iCount == 1set<int>::iterator itB = setInt.lower_bound(5);set<int>::iterator itC = setInt.upper_bound(5);int iB = *itB; //iB == 5int iC = *itC; //iC == 7pair< set<int>::iterator, set<int>::iterator > pairIt = setInt.equal_range(5); //pair是什么?
pair的使用
pair译为对组,可以将两个值视为一个单元。
pair<T1,T2>存放的两个值的类型,可以不一样,如T1为int,T2为float。T1,T2也可以是自定义类型。
pair.first是pair里面的第一个值,是T1类型。
pair.second是pair里面的第二个值,是T2类型。set<int> setInt;
... //往setInt容器插入元素1,3,5,7,9
pair< set<int>::iterator , set<int>::iterator > pairIt = setInt.equal_range(5);
set<int>::iterator itBeg = pairIt.first;
set<int>::iterator itEnd = pairIt.second;
//此时 *itBeg==5 而 *itEnd == 7
实例
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;void printA(set<int, less<int>> &s)
{set<int>::iterator it = s.begin();while (it != s.end()){cout << *it << " ";it++;}cout << endl;
}void printA(set<int, greater<int>> &s)
{set<int, greater<int>>::iterator it = s.begin();while (it != s.end()){cout << *it << " ";it++;}cout << endl;
}// set集合里的数据是不允许修改的
void func1()
{set<int> s;s.insert(10);s.insert(2);s.insert(8);s.insert(6);cout << s.size() << endl;// set容器中的所有数据是唯一的,如果插入相同的数据,会失败s.insert(8);s.insert(8);s.insert(8);s.insert(8);cout << s.size() << endl;// set容器中的数据都是排好序的, 默认是从小到大排序的printA(s);s.erase(s.begin()); // 通过迭代器删除s.erase(8); // 通过值删除printA(s);
}void func2()
{// 默认从小到大排序// set<int> s; // ====> set<int, less<int>> sset<int, greater<int>> s;s.insert(10);s.insert(2);s.insert(8);s.insert(6);printA(s);
}class Student
{
public:Student(int id, string name){this->id = id;this->name = name;}void print() const{printf ("id = %d, name = %s\n", id, name.c_str());}
public:int id;string name;
};class MySort
{
public:// 重载()运算符,用来比较 student 的大小bool operator()(const Student &s1, const Student &s2){//return s1.id < s2.id; // 从小到大return s1.id > s2.id; // 从大到小}
};void func3()
{Student s1(11, "wang1");Student s2(12, "wang2");Student s3(13, "wang3");Student s4(14, "wang4");Student s5(15, "wang5");MySort ms;ms(s1, s3); // ms 是一个类的对象,但是使用起来很相函数 =====> 仿函数 (函数对象)// 编译器不知道怎么对自定义类型进行排序// set <int, less<int>>set<Student, MySort> s;s.insert(s1);s.insert(s4);s.insert(s2); // s1, s2 s3s.insert(s5);s.insert(s3);set<Student, MySort>::iterator it;for (it = s.begin(); it != s.end(); it++) { it->print(); // 集合里面的数据是不能被修改的 }}int main()
{//func1();//func2();func3();return 0;
}