C++ STL（7）set

文章目录

一、set
- 1、简介
- 2、迭代器
- 3、常用操作
- 4、应用示例

前言：

std::set是C++标准模板库（STL）中的一个关联容器，它存储唯一元素，并自动按升序排列。std::set通常用于需要快速查找、插入和删除元素的场景，同时保证元素的唯一性和有序性。

一、set

1、简介

std::set容器是一个包含唯一对象的集合，它自动维护元素的排序（默认递增）。具备下面的特点：

元素无法直接修改，且不能重复。
提供了高效的查找、插入和删除操作，时间复杂度通常为O(logn)。
std::set容器底层通常使用红黑树实现。
std::set容器中，内存管理是由标准库自动处理的。插入元素时，容器会自动分配足够的内存来存储新插入的元素。删除元素时，容器会自动释放不再需要的内存。
插入元素时，如果元素已存在，则插入操作不会执行，也不会分配新的内存。
std::set容器提供双向迭代器，不支持随机访问。迭代器在删除元素后可能会失效，因此在迭代过程中删除元素需要特别小心。

2、迭代器

#include <iostream>
#include <set>int main() {// 创建一个空的整数集合std::set<int> my_set;// 向集合中插入元素my_set.insert(3);my_set.insert(1);my_set.insert(4);my_set.insert(2);// 遍历并打印集合中的元素for (const int& num : my_set) {std::cout << num << " ";}return 0;
}

3、常用操作

insert(const T& value)：插入一个元素（如果元素已存在，则不会插入）。
clear()：移除 set 中的所有元素。
erase(iterator pos)：移除位于 pos 位置的元素。
erase(const T& value)：移除值为 value 的元素（如果存在）。
swap(std::set<T>& other)：交换两个 set 的内容。
size()：返回 set 中元素的数量。
empty()：检查 set 是否为空。
find(const T& value)：查找值为 value 的元素，并返回指向它的迭代器（如果未找到，则返回 end()）。
count(const T& value)：返回值为 value 的元素的数量（对于 set，返回值要么是 0，要么是 1）。

4、应用示例

示例一：容器中存储的是自定义元素，查找给定的元素是否存在

创建一个std::set容器，容器存储的是Student对象，如何查找给定的元素是否存在，自定义Student需要注意下面的点

需要重载< 或 >运算符以支持set的排序。
重载< 或 >运算符时使用的字段，作为后续查找的key。例如：下面的示例，使用m_age字段作为排序的key，目标对象只要m_age字段与容器中的元素相等就能匹配的上。

struct Student
{
public:Student(const string &name, int age){m_name = name;m_age = age;}// 重载 < 运算符以支持 set 的排序bool operator<(const Student& other) const {return m_age < other.m_age;}private:string m_name;int m_age;
};int main()
{// 创建一个set容器set<Student> mySet;// 插入元素mySet.insert(Student("jams", 39));mySet.insert(Student("messi", 32));// 查找指定的元素Student target("zhangsan", 32);auto it = mySet.find(target);if (it != mySet.end())cout << "found" << endl;             // 输出结果：foundelsecout << "not found" << endl;return 0;
}