【C++】map与set容器的应用总结

当我们处理数据时，有时需要使用一些高效的数据结构来存储和管理元素。在C++中，我们有许多与此相关的容器类，如树型结构:set，map，multiset，multimap; 哈希结构: unordered_set和unordered_map。这些容器提供了不同的特性和适用性，下面我们将逐个介绍它们。

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1. `set`：
2. `map`：
3. `multiset`：
4. `multimap`：
5. `unordered_set`：
6. `unordered_map`：
总结

1. `set`：

set是一个有序的容器，它只包含唯一的元素。当我们需要存储一组元素，并确保没有重复值时，set是一个很好的选择。它基于红黑树实现，因此插入、删除和查找操作的时间复杂度都是O(log n)。set的元素按升序排列。

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;int main() {// 创建一个set容器set<int> mySet;// 插入元素mySet.insert(10);mySet.insert(20);mySet.insert(30);// 查找元素int key = 20;auto it = mySet.find(key);if (it != mySet.end()) {cout << key << " is found in the set." << endl; // 20 is found in the set.}else {cout << key << " is not found in the set." << endl; }// 删除元素mySet.erase(20);// 修改元素（set不支持直接修改元素值，需要先删除再插入）mySet.erase(10);mySet.insert(100);// 遍历输出set中的元素cout << "Set contains:";for (const auto& elem : mySet) {cout << " " << elem;}cout << std::endl; // Set contains : 30 100return 0;
}

对于set，可以在声明时传入自定义的比较函数或函数对象，来指定元素的排序规则。例如：

struct CustomCompare {bool operator() (int a, int b) const {// 自定义排序规则，这里以元素大小作为排序依据return a > b;}
};std::set<int, CustomCompare> mySet;

2. `map`：

map是一个关联容器，它包含键值对(key-value)。每个键对应一个唯一的值，即每个键在map中是唯一的。map也是基于红黑树实现的，因此插入、删除和查找操作的时间复杂度都是O(log n)。

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;int main() {// 创建一个map容器，键为string类型，值为int类型map<string, int> myMap;// 插入键值对myMap["apple"] = 5;myMap["banana"] = 10;myMap["cherry"] = 15;// 查找元素string key = "banana";auto it = myMap.find(key);if (it != myMap.end()) {cout << key << " is found in the map with value: " << it->second << endl;// banana is found in the map with value : 10}else {std::cout << key << " is not found in the map." << std::endl;}// 删除元素myMap.erase("banana");// 修改元素myMap["cherry"] = 20;// 遍历输出map中的键值对cout << "Map contains:";for (const auto& pair : myMap) {cout << " (" << pair.first << ", " << pair.second << ")";}cout << endl; // Map contains : (apple, 5) (cherry, 20)return 0;
}

对于map，同样可以使用自定义的比较函数或函数对象来定义键的排序规则。例如：

struct CustomCompare {bool operator() (const std::string& a, const std::string& b) const {// 自定义排序规则，这里以字符串长度作为排序依据return a.length() < b.length();}
};std::map<std::string, int, CustomCompare> myMap;