set/multiset容器

set容器在插入数据的时候会自动对其排序,比如插入的数据是“1 3 4 2 5”,那么到输出的时候可能就变成了“1 2 3 4 5”。 set/multuset属于关联式容器,它们的底层结构是二叉树。set和multiset的区别在于,set不允许容器内部有重复元素,而multiset允许有重复元素。不管是set还是multiset,在使用的时候,只需要包含一个头文件<set>。

构造和和赋值

函数原型

set<T> st;  //默认构造
set(const set &st);  //拷贝构造

set& operator=(const set &st);   //重载赋值运算符
void printSet(const set<int> &s)
{
    for (set<int>::const_iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test01()
{
    set<int> s1;
    s1.insert(10);
    s1.insert(20);
    s1.insert(40);
    s1.insert(50);
    s1.insert(30);
    s1.insert(30); //多插入一个30 

    printSet(s1);  //10 20 30 40 50  输出按顺序,且只有一个30

    //拷贝构造
    set<int> s2(s1);
    printSet(s2); // 10 20 30 40 50

    //赋值
    set<int> s3;
    s2 = s2;
    printSet(s3);// 10 20 30 40 50
}

set容器在插入数据的时候,没有push_back,只有intsert;即使插入了重复元素,也不会报错,但是插入不会成功,在输出的时候不会输出有重复的元素。

大小和交换

函数原型

size();  //返回容器中元素的数目
empty(); //判断容器是否为空
swap();  //交换两个容器
void printSet(const set<int> &s)
{
    for (set<int>::const_iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test01()
{
    set<int> s1;
    s1.insert(10);
    s1.insert(20);
    s1.insert(40);
    s1.insert(50);
    s1.insert(30);

    if(s1.empty())
    {
        cout << "s1为空!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "s1不为空,大小为:" << s1.size() << endl;
    }

    set<int> s2;
    s2.insert(60);
    s2.insert(80);
    s2.insert(70);
    s2.insert(40);
    s2.insert(30);

    cout << "交换前" << endl;
    cout << "s1: ";
    printSet(s1); //10 20 30 40 50 
    cout << "s2: ";
    printSet(s2); // 30 40 60 70 80 

    s1.swap(s2);

    cout << "交换后" << endl;
    cout << "s1: ";
    printSet(s1); // 30 40 60 70 80 
    cout << "s2: ";
    printSet(s2); //10 20 30 40 50 
}

set容器不支持resize操作。

插入和删除

函数原型

insetr(elem); //在容器中插入元素
clear();   //清除所有元素
erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素,返回下一个元素地返回值
erase(begin,end)  //删除区间[begin,end)的有元素,返回下一个迭代器
erase(elem);//删除容器中值为elem的元素
void printSet(const set<int> &s)
{
    for (set<int>::const_iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test01()
{
    set<int> s1;
    s1.insert(20); //插入数据
    s1.insert(10);
    s1.insert(40);
    s1.insert(50);
    s1.insert(30);

    printSet(s1);  //10 20 30 40 50

    //删除起始位置的数据
    s1.erase(s1.begin());
    printSet(s1);//20 30 40 50 

    //删除30
    s1.erase(30);
    printSet(s1);  // 20 40 50 

    //清空
    s1.clear();
    cout << "容器大小为" << s1.size() << endl;
}

erase也有一个重载版本,可以传进来一个元素,对这个元素进行删除,和list里的remove效果一样。

查找和统计

函数原型

find(key); //查找key是否存在,若存在,返回该元素的迭代器,若不存在,返回end()迭代器
count(key);  //统计key的个数 (对于set容器,返回值只能是0或1;对于set容器,返回值可以大于1
void printSet(const set<int> &s)
{
    for (set<int>::const_iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test01()
{
    set<int> s1;
    
    //插入数据
    s1.insert(20);
    s1.insert(10);
    s1.insert(30);
    s1.insert(40);
    s1.insert(50);

    //查找30所在的位置
    set<int>::iterator pos = s1.find(30);

    if (pos != s1.end())
    {
        cout << "找到元素:" << *pos << endl;
    }
    else
    {
        cout << "未找到!" << endl;
    }

}

void test02()
{
    set<int> s1;

    //插入数据
    s1.insert(10);
    s1.insert(20);
    s1.insert(30);
    s1.insert(20);
    s1.insert(20);

    //对于set而言,统计的过要么是0 要么是1
    int num = s1.count(30);
    cout << "30的个数为:" << num << endl;
}

对于set容器而言,cout统计到的结果要么为0,要么为1。

set和multiset的区别

set容器不可以插入重复的数据,而multiset的可以插入重复数据。这是因为前者在插入数据的时候会进行一个检查,插入数据的同时会返回插入结果。但是multiset不会对其进行检查,所以可以插入从复数据。

void printSet(const set<int> &s)
{
    for (set<int>::const_iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test01()
{
    set<int> s1;

    pair<set<int>::iterator, bool> ret = s1.insert(10);
    if(ret.second)  //插入成功
    {
        cout << "插入成功!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "插入失败!" << endl;
    }

    ret = s1.insert(10);
    if(ret.second)  //插入失败
    {
        cout << "插入成功!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "插入失败!" << endl;
    }

    multiset<int> ms;
    ms.insert(10);
    ms.insert(10);
    for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

对于set容器的insert而言,返回值是一个对组。pair<set<int>::iterator, bool>,第一个是一个迭代器,表示插入元素的位置;第二个是一个布尔类型的数据,表述是否插入成功。而multiset的insert函数的返回值仅仅是一个迭代器,表示是插入元素的位置,没有表示插入是否成功的布尔数据类型。

pair对组

对组是成对出现的一组数据,如果在函数中需要返回两个值,可以考虑使用对组。

两种对组出创建的方式

pair<type, type>p(value1, value2);
pair<type,type>p = make_pair(value1,value2);
void test01()
{
    //第一种方式
    pair<string, int> p1("Tom", 20);
    cout << "姓名:" << p1.first << "年龄:" << p1.second << endl;

    //第二种方式
    pair<string, int> p2 = make_pair("jarry", 30);
    cout << "姓名:" << p2.first << "年龄:" << p2.second << endl;
}

对组的使用中.first表示第一个数据,.second表示第二个数据。

改变set容器的排序规则

set默认会给插入的据进行升序排列。接下来我们尝试着利用仿函数,把升序排列改为降序排列。

存放内置数据类型

class Compare
{
public:
    bool operator()(int v1, int v2) const   //VS2019下要加上const
    {
        return v1 > v2;
    }
};

void printSet(const set<int,Compare> &s)
{
    for (set<int,Compare>::const_iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}


void test01()
{
    set<int,Compare> s1;

    //插入数据
    s1.insert(10);
    s1.insert(30);
    s1.insert(50);
    s1.insert(20);
    s1.insert(40);

    printSet(s1);
}
  • 这里我在写的时候出现了问题,编译无法通过。原因是我把Compare写到了printSet的下面,而printSet函数里面要用到Compare,所以编译不通过。当我把Compare放到printSet下面的时候,问题就解决了。

  • 在Visual Studio2019环境下,仿函数后面要加上const属性,否则编译也会不通过。

  • 这里只能使用仿函数来修改排序策略,不能使用回调函数,因为set容器是在元素插入的时候排序,所以要在创建set容器的时候指定排序规则,只能在模板参数列表中添加参数。不可能在模板参数列表上写一个函数名,只能写上类名,所以只能使用仿函数来修改。

存放自定义数据类型

class Person
{
public:
    Person(string name, int age)
    {
        this->age = age;
        this->name = name;
    }
    string name;
    int age;
};

class Compare
{
public:
    bool operator()(const Person &p1, const Person &p2) const
    {
        return p1.age > p2.age;
    }
};


void printSet(const set<Person, Compare> &s)
{
    for (set<Person, Compare>::const_iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
    {
        cout << "姓名:" << it->name << " 年龄:" << it->age << endl;
    }
}

void test01()
{
    set<Person, Compare> s1;

    //插入数据
    s1.insert(Person("刘备", 35));
    s1.insert(Person("赵云", 30));
    s1.insert(Person("张飞", 33));
    s1.insert(Person("诸葛亮", 25));
    s1.insert(Person("关羽", 34));
    

    printSet(s1);
}

对于自定义数据类型,是一定要自定参数排序规则的。因为set容器在插入的时候就要排序,编译器内部是不知道怎么对自定义类型进行排序的,如果不指定,程序根本无法运行。

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