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C++ set的使用示例详解

作者：鳄鱼皮坡

序列式容器如vector、list等存储数据的逻辑结构为线性序列,元素的存储和访问是按位置顺序进行的,而关联式容器如set、map等,本文给大家介绍C++ set的使用示例详解,感兴趣的朋友一起看看吧

1. 序列式容器和关联式容器

前面，我们已经接触过STL中的部分容器如：string、vector、list、deque、array、forward_list等，这些容器统称为序列式容器，因为逻辑结构为线性序列的数据结构，两个位置存储的值之间⼀般没有紧密的关联关系，⽐如交换⼀下，他依旧是序列式容器。顺序容器中的元素是按他们在容器中的存储位置来顺序保存和访问的。

关联式容器也是用来存储数据的，与序列式容器不同的是，关联式容器逻辑结构通常是非线性结构，两个位置有紧密的关联关系，交换⼀下，他的存储结构就被破坏了。顺序容器中的元素是按关键字来保存和访问的。关联式容器有map/set系列和unordered_map/unordered_set系列。

本章节讲解的map底层是红黑树，红黑树是⼀颗平衡⼆叉搜索树。set是key搜索场景的结构， map是key/value搜索场景的结构。

2. set系列的使用

2.1 set和multiset参考文档

https://legacy.cplusplus.com/reference/set/

2.2 set类的介绍

template < class T, // set::key_type/value_type
            class Compare = less<T>, // set::key_compare/value_compare
            class Alloc = allocator<T> // set::allocator_type
            > class set;

2.3 set的构造和迭代器

set的构造我们关注以下几个接口即可。

set的⽀持正向和反向迭代遍历，遍历默认按升序顺序，因为底层是⼆叉搜索树，迭代器遍历⾛的中序；⽀持迭代器就意味着⽀持范围for，set的iterator和const_iterator都不⽀持迭代器修改数据，修改关键字数据，破坏了底层搜索树的结构。

// empty (1) ⽆参默认构造
explicit set (const key_compare& comp = key_compare(),
const allocator_type& alloc = allocator_type());
// range (2) 迭代器区间构造
template <class InputIterator>
set (InputIterator first, InputIterator last,
const key_compare& comp = key_compare(),
const allocator_type& = allocator_type());
// copy (3) 拷⻉构造
set (const set& x);
// initializer list (5) initializer 列表构造
set (initializer_list<value_type> il,
const key_compare& comp = key_compare(),
const allocator_type& alloc = allocator_type());
// 迭代器是⼀个双向迭代器
iterator -> a bidirectional iterator to const value_type
// 正向迭代器
iterator begin();
iterator end();
// 反向迭代器
reverse_iterator rbegin();
reverse_iterator rend();

2.4 set的增删查

set的增删查关注以下⼏个接⼝即可：

Member types
key_type -> The first template parameter (T)
value_type -> The first template parameter (T)
// 单个数据插⼊，如果已经存在则插⼊失败
pair<iterator,bool> insert (const value_type& val);
// 列表插⼊，已经在容器中存在的值不会插⼊
void insert (initializer_list<value_type> il);
// 迭代器区间插⼊，已经在容器中存在的值不会插⼊
template <class InputIterator>
void insert (InputIterator first, InputIterator last);
// 查找val，返回val所在的迭代器，没有找到返回end()
iterator find (const value_type& val);
// 查找val，返回Val的个数
size_type count (const value_type& val) const;
// 删除⼀个迭代器位置的值
iterator erase (const_iterator position);
// 删除val，val不存在返回0，存在返回1
size_type erase (const value_type& val);
// 删除⼀段迭代器区间的值
iterator erase (const_iterator first, const_iterator last);
// 返回⼤于等val位置的迭代器
iterator lower_bound (const value_type& val) const;
// 返回⼤于val位置的迭代器
iterator upper_bound (const value_type& val) const;

2.5 insert和迭代器遍历使用样例：

#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
int main()
{
    // 去重+升序排序
    set<int> s;
    // 去重+降序排序（给⼀个⼤于的仿函数）
    //set<int, greater<int>> s;
    s.insert(5);
    s.insert(2);
    s.insert(7);
    s.insert(5);
    //set<int>::iterator it = s.begin();
    auto it = s.begin();
    while (it != s.end())
    {
        // error C3892: “it”: 不能给常量赋值
        // *it = 1;
        cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    cout << endl;
    // 插⼊⼀段initializer_list列表值，已经存在的值插⼊失败
    s.insert({ 2,8,3,9 });
    for (auto e : s)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
    set<string> strset = { "sort", "insert", "add" };
    // 遍历string⽐较ascll码⼤⼩顺序遍历的
    for (auto& e : strset)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
}

2.6 find和erase使用样例：

#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
int main()
{
    set<int> s = { 4,2,7,2,8,5,9 };
    for (auto e : s)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
    // 删除最⼩值
    s.erase(s.begin());
    for (auto e : s)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
    // 直接删除x
    int x;
    cin >> x;
    int num = s.erase(x);
    if (num == 0)
    {
        cout << x << "不存在！" << endl;
    }
    for (auto e : s)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
    // 直接查找在利⽤迭代器删除x
    cin >> x;
    auto pos = s.find(x);
    if (pos != s.end())
    {
        s.erase(pos);
    }
    else
    {
        cout << x << "不存在！" << endl;
    }
    for (auto e : s)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
    // 算法库的查找 O(N)
    auto pos1 = find(s.begin(), s.end(), x);
    // set⾃⾝实现的查找 O(logN)
    auto pos2 = s.find(x);
    // 利⽤count间接实现快速查找
    cin >> x;
    if (s.count(x))
    {
        cout << x << "在！" << endl;
    }
    else
    {
        cout << x << "不存在！" << endl;
    }
    return 0;
}
#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
int main()
{
    std::set<int> myset;
    for (int i = 1; i < 10; i++)
    myset.insert(i * 10); // 10 20 30 40 50 60 70 80 90
    for (auto e : myset)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
    // 实现查找到的[itlow,itup)包含[30, 60]区间
    // 返回 >= 30
    auto itlow = myset.lower_bound(30);
    // 返回 > 60
    auto itup = myset.upper_bound(60);
    // 删除这段区间的值
    myset.erase(itlow, itup);
    for (auto e : myset)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

2.7 multiset和set的差异

multiset和set的使⽤基本完全类似，主要区别点在于multiset⽀持值冗余，那么insert/find/count/erase都围绕着⽀持值冗余有所差异，具体参看下⾯的样例代码理解。

#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
int main()
{
    // 相⽐set不同的是，multiset是排序，但是不去重
    multiset<int> s = { 4,2,7,2,4,8,4,5,4,9 };
    auto it = s.begin();
    while (it != s.end())
    {
        cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    cout << endl;
    // 相⽐set不同的是，x可能会存在多个，find查找中序的第⼀个
    int x;
    cin >> x;
    auto pos = s.find(x);
    while (pos != s.end() && *pos == x)
    {
        cout << *pos << " ";
        ++pos;
    }
    cout << endl;
    // 相⽐set不同的是，count会返回x的实际个数
    cout << s.count(x) << endl;
    // 相⽐set不同的是，erase给值时会删除所有的x
    s.erase(x);
    for (auto e : s)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

本篇文章介绍了关联式容器set的使用，欢迎留言分享交流。

到此这篇关于C++ set的使用示例详解的文章就介绍到这了,更多相关C++ set使用内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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