转载自:http://blog.csdn.net/LYHVOYAGE/article/details/22989659
set集合容器实现了红黑树(Red-Black Tree)的平衡二叉检索树的的数据结构, 在插入元素时,它会自动调整二叉树的排列,把该元素放到适当的位置,以确保每个子树根节点的键值大于左子树所有节点的键值,而小于右子树所有节点的键值; 另外,还得确保根节点的左子树的高度与有字数的高度相等,这样,二叉树的高度最小,从而检索速度最快。要注意的是,它不会重复插入相同键值的元素,而采取 忽略处理。
平衡二叉检索树的检索使用中序遍历算法,检索效率高于vector、deque、和list的容器。另外,采用中序遍历算法可将键值由小到大遍历出来,所以,可以理解为平衡二叉检索树在插入元素时,就会自动将元素按键值从小到大的顺序排列。
构造set集合的主要目的是为了快速检索,使用set前,需要在程序头文件中包含声明“#include<set>”。
1.创建set集合对象
创建set对象时,需要指定元素的类型,这一点和其他容器一样。
- #include<iostream>
- #include<set>
- using namespace std;
- int main()
- {
- set<int> s;
- return 0;
- }
2.元素的插入与中序遍历
采用inset()方法把元素插入到集合中,插入规则在默认的比较规则下,是按元素值从小到大插入,如果自己指定了比较规则函数,则按自定义比较规则函数插入。使用前向迭代器对集合中序遍历,结果正好是元素排序后的结果。
- #include<iostream>
- #include<set>
- using namespace std;
- int main()
- {
- set<int> s;
- s.insert(5); //第一次插入5,可以插入
- s.insert(1);
- s.insert(6);
- s.insert(3);
- s.insert(5); //第二次插入5,重复元素,不会插入
- set<int>::iterator it; //定义前向迭代器
- //中序遍历集合中的所有元素
- for(it = s.begin(); it != s.end(); it++)
- {
- cout << *it << " ";
- }
- cout << endl;
- return 0;
- }
- //运行结果:1 3 5 6
3.元素的方向遍历
使用反向迭代器reverse_iterator可以反向遍历集合,输出的结果正好是集合元素的反向排序结果。它需要用到rbegin()和rend()两个方法,它们分别给出了反向遍历的开始位置和结束位置。
- #include<iostream>
- #include<set>
- using namespace std;
- int main()
- {
- set<int> s;
- s.insert(5); //第一次插入5,可以插入
- s.insert(1);
- s.insert(6);
- s.insert(3);
- s.insert(5); //第二次插入5,重复元素,不会插入
- set<int>::reverse_iterator rit; //定义反向迭代器
- //反向遍历集合中的所有元素
- for(rit = s.rbegin(); rit != s.rend(); rit++)
- {
- cout << *rit << " ";
- }
- cout << endl;
- return 0;
- }
- //运行结果:6 5 3 1
4.元素的删除
与插入元素的处理一样,集合具有高效的删除处理功能,并自动重新调整内部的红黑树的平衡。删除的对象可以是某个迭代器位置上的元素、等于某键值的元素、一个区间上的元素和清空集合。
- #include<iostream>
- #include<set>
- using namespace std;
- int main()
- {
- set<int> s;
- s.insert(5); //第一次插入5,可以插入
- s.insert(1);
- s.insert(6);
- s.insert(3);
- s.insert(5); //第二次插入5,重复元素,不会插入
- s.erase(6); //删除键值为6的元素
- set<int>::reverse_iterator rit; //定义反向迭代器
- //反向遍历集合中的所有元素
- for(rit = s.rbegin(); rit != s.rend(); rit++)
- {
- cout << *rit << " ";
- }
- cout << endl;
- set<int>::iterator it;
- it = s.begin();
- for(int i = 0; i < 2; i++)
- it = s.erase(it);
- for(it = s.begin(); it != s.end(); it++)
- cout << *it << " ";
- cout << endl;
- s.clear();
- cout << s.size() << endl;
- return 0;
- }
- /*
- 运行结果:
- 5 3 1
- 5
- 0
- */
5.元素的检索
使用find()方法对集合进行检索,如果找到查找的的键值,则返回该键值的迭代器位置;否则,返回集合最后一个元素后面的一个位置,即end()。
- #include<iostream>
- #include<set>
- using namespace std;
- int main()
- {
- set<int> s;
- s.insert(5); //第一次插入5,可以插入
- s.insert(1);
- s.insert(6);
- s.insert(3);
- s.insert(5); //第二次插入5,重复元素,不会插入
- set<int>::iterator it;
- it = s.find(6); //查找键值为6的元素
- if(it != s.end())
- cout << *it << endl;
- else
- cout << "not find it" << endl;
- it = s.find(20);
- if(it != s.end())
- cout << *it << endl;
- else
- cout << "not find it" << endl;
- return 0;
- }
- /*
- 运行结果:
- 6
- not find it
- */
下面这种方法也能判断一个数是否在集合中:
- #include <cstdio>
- #include <set>
- using namespace std;
- int main() {
- set <int> s;
- int a;
- for(int i = 0; i < 10; i++)
- s.insert(i);
- for(int i = 0; i < 5; i++) {
- scanf("%d", &a);
- if(!s.count(a)) //不存在
- printf("does not exist\n");
- else
- printf("exist\n");
- }
- return 0;
- }
6.自定义比较函数
使用insert将元素插入到集合中去的时候,集合会根据设定的比较函数奖该元素放到该放的节点上去。在定义集合的时候,如果没有指定比较函数,那么采用默认的比较函数,即按键值从小到大的顺序插入元素。但在很多情况下,需要自己编写比较函数。
编写比较函数有两种方法。
(1)如果元素不是结构体,那么可以编写比较函数。下面的程序比较规则为按键值从大到小的顺序插入到集合中。
- #include<iostream>
- #include<set>
- using namespace std;
- struct mycomp
- { //自定义比较函数,重载“()”操作符
- bool operator() (const int &a, const int &b)
- {
- if(a != b)
- return a > b;
- else
- return a > b;
- }
- };
- int main()
- {
- set<int, mycomp> s; //采用比较函数mycomp
- s.insert(5); //第一次插入5,可以插入
- s.insert(1);
- s.insert(6);
- s.insert(3);
- s.insert(5); //第二次插入5,重复元素,不会插入
- set<int,mycomp>::iterator it;
- for(it = s.begin(); it != s.end(); it++)
- cout << *it << " ";
- cout << endl;
- return 0;
- }
- /*
- 运行结果:6 5 3 1
- */
(2)如果元素是结构体,那么可以直接把比较函数写在结构体内。
- #include<iostream>
- #include<set>
- #include<string>
- using namespace std;
- struct Info
- {
- string name;
- double score;
- bool operator < (const Info &a) const // 重载“<”操作符,自定义排序规则
- {
- //按score由大到小排序。如果要由小到大排序,使用“>”即可。
- return a.score < score;
- }
- };
- int main()
- {
- set<Info> s;
- Info info;
- //插入三个元素
- info.name = "Jack";
- info.score = 80;
- s.insert(info);
- info.name = "Tom";
- info.score = 99;
- s.insert(info);
- info.name = "Steaven";
- info.score = 60;
- s.insert(info);
- set<Info>::iterator it;
- for(it = s.begin(); it != s.end(); it++)
- cout << (*it).name << " : " << (*it).score << endl;
- return 0;
- }
- /*
- 运行结果:
- Tom : 99
- Jack : 80
- Steaven : 60
- */