【C++】set的使用
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目录
- 🌈前言
- 🌈关于set
- 🔥容量函数
- ==empty==
- ==size==
- 🔥Modifiers
- ==insert==
- ==erase==
- ==clear==
- 🔥Operations
- ==find==
- ==count==
- ==lower_bound和upper_bound==
- ==equal_range==
- 🌈关于multiset
- 🌈结语
🌈前言
本篇博客主要内容:STL库中set的介绍以及其用法的讲解。
set和map的底层结构是红黑树,而红黑树又是一种特殊的二叉搜索树(红黑树可以保持树的平衡)。而我们今天来学习什么是set,以及如何使用set这个容器。如果对二叉搜索树不了解,可以参考这篇:【数据结构进阶】二叉搜索树
🌈关于set
- set是按照一定次序存储元素的容器
- 在set中,元素的value也标识它(value就是key,类型为T),并且每个value必须是唯一的。set中的元素不能在容器中修改(元素总是const),但是可以从容器中插入或删除它们。
- 在内部,set中的元素总是按照其内部比较对象(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序。
- set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢,但它们允许根据顺序对子集进行直接迭代。
- set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的。
🔥容量函数
empty
判断set对象是否为空。
#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;int main()
{set<int> se;cout << se.empty() << endl;se.insert(1);cout << se.empty() << endl;return 0;
}
size
返回set对象中的元素个数。
#include <iostream>
#include <set>int main ()
{std::set<int> myints;std::cout << "0. size: " << myints.size() << '\n';for (int i=0; i<10; ++i) myints.insert(i);std::cout << "1. size: " << myints.size() << '\n';myints.insert (100);std::cout << "2. size: " << myints.size() << '\n';myints.erase(5);std::cout << "3. size: " << myints.size() << '\n';return 0;
}
🔥Modifiers
insert
支持三种重载:
single element (1)
单个元素插入
pair<iterator,bool> insert (const value_type& val);
with hint (2)
暗示插入
iterator insert (iterator position, const value_type& val);
range (3)
迭代器区间插入
template <class InputIterator>void insert (InputIterator first, InputIterator last);
// set::insert (C++98)
#include <iostream>
#include <set>int main ()
{std::set<int> myset;std::set<int>::iterator it;std::pair<std::set<int>::iterator,bool> ret;// set some initial values:for (int i=1; i<=5; ++i) myset.insert(i*10); // set: 10 20 30 40 50ret = myset.insert(20); // no new element insertedif (ret.second==false) it=ret.first; // "it" now points to element 20myset.insert (it,25); // max efficiency insertingmyset.insert (it,24); // max efficiency insertingmyset.insert (it,26); // no max efficiency insertingint myints[]= {5,10,15}; // 10 already in set, not insertedmyset.insert (myints,myints+3);std::cout << "myset contains:";for (it=myset.begin(); it!=myset.end(); ++it)std::cout << ' ' << *it;std::cout << '\n';return 0;
}
erase
(1)
通过迭代器指向直接删除
void erase (iterator position);
(2)
通过值的查找删除,同时返回删除元素的个数
size_type erase (const value_type& val);
(3)
迭代器区间删除
void erase (iterator first, iterator last);
#include <iostream>
#include <set>int main ()
{std::set<int> myset;std::set<int>::iterator it;// insert some values:for (int i=1; i<10; i++) myset.insert(i*10); // 10 20 30 40 50 60 70 80 90it = myset.begin();++it; // "it" points now to 20myset.erase (it);myset.erase (40);it = myset.find (60);myset.erase (it, myset.end());std::cout << "myset contains:";for (it=myset.begin(); it!=myset.end(); ++it)std::cout << ' ' << *it;std::cout << '\n';return 0;
}
clear
将set对象中所有的元素清空。
size变为0。
#include <iostream>
#include <set>int main ()
{std::set<int> myset;myset.insert (100);myset.insert (200);myset.insert (300);std::cout << "myset contains:";for (std::set<int>::iterator it=myset.begin(); it!=myset.end(); ++it)std::cout << ' ' << *it;std::cout << '\n';myset.clear();myset.insert (1101);myset.insert (2202);std::cout << "myset contains:";for (std::set<int>::iterator it=myset.begin(); it!=myset.end(); ++it)std::cout << ' ' << *it;std::cout << '\n';return 0;
}
🔥Operations
find
查找set对象中的某个元素,返回指向此元素的迭代器;如不存在,返回迭代器set::end
。
#include <iostream>
#include <set>int main ()
{std::set<int> myset;std::set<int>::iterator it;// set some initial values:for (int i=1; i<=5; i++) myset.insert(i*10); // set: 10 20 30 40 50it=myset.find(20);myset.erase (it);myset.erase (myset.find(40));std::cout << "myset contains:";for (it=myset.begin(); it!=myset.end(); ++it)std::cout << ' ' << *it;std::cout << '\n';return 0;
}
count
查找并返回set对象中和val值相等的值的个数。
#include <iostream>
#include <set>int main ()
{std::set<int> myset;// set some initial values:for (int i=1; i<5; ++i) myset.insert(i*3); // set: 3 6 9 12for (int i=0; i<10; ++i){std::cout << i;if (myset.count(i)!=0)std::cout << " is an element of myset.\n";elsestd::cout << " is not an element of myset.\n";}return 0;
}
在set中,此函数显得比较没用,因为set中每个元素最多只有一个。但是在mutiset中就大不相同了,mutiset允许数据冗余。
lower_bound和upper_bound
iterator lower_bound (const value_type& val) const;
返回set对象中 大于等于(>=)val 的第一个元素的迭代器·。
iterator upper_bound (const value_type& val) const;
返回set对象中 大于(>)val 的第一个元素的迭代器。
// set::lower_bound/upper_bound
#include <iostream>
#include <set>int main ()
{std::set<int> myset;std::set<int>::iterator itlow,itup;for (int i=1; i<10; i++) myset.insert(i*10); // 10 20 30 40 50 60 70 80 90itlow=myset.lower_bound (30); // ^itup=myset.upper_bound (60); // ^myset.erase(itlow,itup); // 10 20 70 80 90std::cout << "myset contains:";for (std::set<int>::iterator it=myset.begin(); it!=myset.end(); ++it)std::cout << ' ' << *it;std::cout << '\n';return 0;
}
equal_range
pair<iterator,iterator> equal_range (const value_type& val) const;
返回一个pair,其中是与val值相等的set对象的迭代器区间。
// set::equal_elements
#include <iostream>
#include <set>int main ()
{std::set<int> myset;for (int i=1; i<=5; i++) myset.insert(i*10); // myset: 10 20 30 40 50std::pair<std::set<int>::const_iterator,std::set<int>::const_iterator> ret;ret = myset.equal_range(30);std::cout << "the lower bound points to: " << *ret.first << '\n';std::cout << "the upper bound points to: " << *ret.second << '\n';return 0;
}
🌈关于multiset
- multiset是按照特定顺序存储元素的容器,其中元素是可以重复的。
- 在multiset中,元素的value也会识别它(因为multiset中本身存储的就是<value, value>组成的键值对,因此value本身就是key,key就是value,类型为T). multiset元素的值不能在容器中进行修改(因为元素总是const的),但可以从容器中插入或删除。
- 在内部,multiset中的元素总是按照其内部比较规则(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序。
- multiset容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multiset容器慢,但当使用迭代器遍历时会得到一个有序序列。
- multiset底层结构为二叉搜索树(红黑树)。
总的来说,multiset
与set
的区别是,multiset
中的元素可以重复,set
中value是唯一的。同时,成员函数count()
和equal_range()
在mutiset中也更有其意义。
这里就不再赘述关于multiset
的使用了。
🌈结语
本篇博客我们介绍了STL库中set和multiset,以及set成员函数接口的使用。multiset支持数据冗余,而set中的值(value)是唯一的。感谢大家支持♥
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