10.set 容器

10、set 容器

简介：

• 所有元素都会在插入时自动被排序

本质：

• set / multiset 属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。

set 和 multiset 区别：

• set 不允许容器有重复的元素
• multiset 允许容器中有重复的元素

10.1 set 构造和赋值

功能描述：

• 创建 set 容器以及赋值

构造：

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

赋值：

set& operator=(const set &st);	// 重载等号操作符

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

void printSet(set<int>& s) {
	for (set<int>::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(30);
	printSet(s1);

	set<int> s2(s1);
	printSet(s2);

	set<int> s3;
	s3 = s2;
	printSet(s3);
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• set 容器插入数据时用 insert
• set 容器插入数据的数据会自动排序

10.2 set 大小和交换

功能描述：

• 统计 set 容器大小以及交换 set 容器

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(st);	// 交换两个集合容器

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

void printSet(set<int>& s) {
	for (set<int>::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(30);
	if (s1.empty()) {
		cout << "s1为空" << endl;
	}
	else {
		cout << "s1不为空" << endl;
		cout << "s1的大小为：" << s1.size() << endl;
	}
}

void test02() {
	set<int> s1;
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);

	set<int> s2;
	s1.insert(40);
	s1.insert(50);
	s1.insert(60);

	cout << "交换前：" << endl;
	printSet(s1);
	printSet(s2);
	cout << endl;

	cout << "交换后：" << endl;
	s1.swap(s2);
	printSet(s1);
	printSet(s2);
}

int main() {
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• 统计大小 — size
• 判断是否为空 — empty
• 交换容器 — swap

10.3 set 插入和删除

功能描述：

• set 容器进行插入数据和删除数据

函数原型：

insert(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，返回下一个元素的迭代器。
erase(beg, end); 	// 删除区间 [beg,end) 的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
erase(elem); 		// 删除容器中值为 elem 的元素。

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

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

// 插入和删除
void test01() {
	set<int> s1;
	// 插入
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	printSet(s1);

	// 删除
	s1.erase(s1.begin());
	printSet(s1);

	s1.erase(30);
	printSet(s1);

	// 清空
	// s1.erase(s1.begin(),s1.end());
	s1.clear();
	printSet(s1);
}

int main() {
	test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

• 插入 — insert
• 删除 — erase
• 清空 — clear

10.4 set 查找和统计

功能描述：

• 对 set 容器进行查找数据以及统计数据

函数原型：

find(key); 		// 查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回
set.end();
count(key); 	// 统计key的元素个数

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

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

	set<int>::iterator pos = s1.find(30);
	if (pos != s1.end()) {
		cout << "找到了元素！" << *pos << endl;
	}
	else {
		cout << "未找到元素" << endl;
	}

	//统计
	int num = s1.count(30);
	cout << "num = " << num << endl;
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• 查找 — find （返回的是迭代器）
• 统计 — count （对于 set，结果为0或者1）

10.5 set 和 multiset 区别

学习目标：

• 掌握 set 和 multiset 的区别

区别：

• set 不可以插入重复数据，而 multiset 可以
• set 插入数据的同时会返回插入结果，表示插入是否成功
• multiset 不会检测数据，因此可以插入重复数据

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

void test01() {
	set<int> s;
	pair<set<int>::iterator, bool> ret = s.insert(10);
	if (ret.second) {
		cout << "第一次插入成功！" << endl;
	}
	else {
		cout << "第一次插入失败！" << endl;
	}
	ret = s.insert(10);
	if (ret.second) {
		cout << "第二次插入成功！" << endl;
	}
	else {
		cout << "第二次插入失败！" << endl;
	}
	multiset<int>ms;
	ms.insert(10);
	ms.insert(10);
	for (set<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); ++it) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• 如果不允许插入重复数据可以利用 set
• 如果需要插入重复数据利用 multiset

10.6 pair 对组创建

功能描述：

• 成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据

两种创建方式：

pair<type, type> p(value1, value2);
pair<type, type> p = make_pair(value1, value2);

#include <iostream>
#include <string>
#include <set>
using namespace std;

// 对组创建
void test01() {
	pair<string, int> p(string("Tom"), 20);
	cout << "姓名：" << p.first << " 年龄：" << p.second << endl;
	pair<string, int> p2 = make_pair("Jerry", 20);
	cout << "姓名：" << p2.first << " 年龄：" << p2.second << endl;
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

10.7 set 容器排序

学习目标：

• set 容器默认排序规则为从小到大，掌握如何改变排序规则

主要技术点：

• 利用仿函数，可以改变排序规则

示例一：set 存放内置数据类型

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
class MyCompare
{
public:
	bool operator()(int v1, int v2)const {
		return v1 > v2;
	}
};
void test01()
{
	set<int> s1;
	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(50);
	// 默认从小到大
	for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
	// 指定排序规则
	set<int, MyCompare> s2;
	s2.insert(10);
	s2.insert(40);
	s2.insert(20);
	s2.insert(30);
	s2.insert(50);
	for (set<int, MyCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end();
		it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• 利用仿函数可以指定 set 容器的排序规则

示例二：set 存放自定义数据类型

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

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

public:
	string m_name;
	int m_age;
};

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

void test01() {
	set<Person, compareperson> s;
	Person p1("张飞", 25);
	Person p2("关羽", 27);
	Person p3("刘备", 23);
	Person p4("赵云", 21);

	s.insert(p1);
	s.insert(p2);
	s.insert(p3);
	s.insert(p4);

	for (set<Person, compareperson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); ++it) {
		cout << "姓名： " << it->m_name << " 年龄： " << it->m_age << endl;
	}
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• 对于自定义数据类型，set 必须指定排序规则才可以插入数据