第 18.9 節
set / multiset 容器
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set/ multiset 容器
set基本概念
簡介：
- 所有元素都會在插入時自動被排序
本質：
- set/multiset屬於關聯式容器，底層結構是用二叉樹實現。
set和multiset區別：
- set不允許容器中有重複的元素
- multiset允許容器中有重複的元素
set構造和賦值
功能描述：創建set容器以及賦值
構造：
set<T> st;//默認構造函數：set(const set &st);//拷貝構造函數
賦值：
set& operator=(const set &st);//重載等號操作符
示例：
#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;
}
//构造和赋值
void test01()
{
set<int> s1;
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
printSet(s1);
//拷贝构造
set<int>s2(s1);
printSet(s2);
//赋值
set<int>s3;
s3 = s2;
printSet(s3);
}
int main() {
test01();
return 0;
}
運行結果：
10 20 30 40
10 20 30 40
10 20 30 40
總結：
- set容器插入數據時用insert
- set容器插入數據的數據會自動排序
set大小和交換
功能描述：
- 統計set容器大小以及交換set容器
函數原型：
size();//返回容器中元素的數目empty();//判斷容器是否爲空swap(st);//交換兩個集合容器
示例：
#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;
}
//大小
void test01()
{
set<int> s1;
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
if (s1.empty())
{
cout << "s1为空" << endl;
}
else
{
cout << "s1不为空" << endl;
cout << "s1的大小为： " << s1.size() << endl;
}
}
//交换
void test02()
{
set<int> s1;
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
set<int> s2;
s2.insert(100);
s2.insert(300);
s2.insert(200);
s2.insert(400);
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();
return 0;
}
運行結果：
交换前
10 20 30 40
100 200 300 400
交换后
100 200 300 400
10 20 30 40
總結：
- 統計大小 --- size
- 判斷是否爲空 --- empty
- 交換容器 --- swap
set插入和刪除
功能描述：
- set容器進行插入數據和刪除數據
函數原型：
insert(elem);//在容器中插入元素。clear();//清除所有元素erase(pos);//刪除pos迭代器所指的元素，返回下一個元素的迭代器。erase(beg, end);//刪除區間[beg,end)的所有元素 ，返回下一個元素的迭代器。erase(elem);//刪除容器中值爲elem的元素。
示例：
#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(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
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();
return 0;
}
運行結果：
10 20 30 40
20 30 40
20 40
總結：
- 插入 --- insert
- 刪除 --- erase
- 清空 --- clear
set查找和統計
功能描述：
- 對set容器進行查找數據以及統計數據
函數原型：
find(key);//查找key是否存在,若存在，返回該鍵的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();count(key);//統計key的元素個數
示例：
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
//查找和统计
void test01()
{
set<int> s1;
//插入
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
//查找
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();
return 0;
}
運行結果：
找到了元素 ： 30
num = 1
總結：
- 查找 --- find （返回的是迭代器）
- 統計 --- count （對於set，結果爲0或者1）
set和multiset區別
學習目標：
- 掌握set和multiset的區別
區別：
- set不可以插入重複數據，而multiset可以
- set插入數據的同時會返回插入結果，表示插入是否成功
- multiset不會檢測數據，因此可以插入重複數據
示例：
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
//set和multiset区别
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
multiset<int> ms;
ms.insert(10);
ms.insert(10);
for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
test01();
return 0;
}
運行結果：
第一次插入成功!
第二次插入失败!
10 10
總結：
- 如果不允許插入重複數據可以利用set
- 如果需要插入重複數據利用multiset
pair對組創建
功能描述：
- 成對出現的數據，利用對組可以返回兩個數據
兩種創建方式：
pair<type, type> p ( value1, value2 );pair<type, type> p = make_pair( value1, value2 );
示例：
#include <iostream>
#include <string>
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", 10);
cout << "姓名： " << p2.first << " 年龄： " << p2.second << endl;
}
int main() {
test01();
return 0;
}
運行結果：
姓名： Tom 年龄： 20
姓名： Jerry 年龄： 10
總結：
兩種方式都可以創建對組，記住一種即可
set容器排序
學習目標：
- set容器默認排序規則爲從小到大，掌握如何改變排序規則
主要技術點：
- 利用仿函數，可以改變排序規則
示例一 set存放內置數據類型
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
class MyCompare
{
public:
bool operator()(int v1, int v2) {
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();
return 0;
}
運行結果： 編譯失敗：比較仿函數的 operator() 缺少 const 限定，現代標準庫無法在常量比較器對象上調用它。
總結：利用仿函數可以指定set容器的排序規則
示例二 set存放自定義數據類型
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
class comparePerson
{
public:
bool operator()(const Person& p1, const Person &p2)
{
//按照年龄进行排序 降序
return p1.m_Age > p2.m_Age;
}
};
void test01()
{
set<Person, comparePerson> s;
Person p1("刘备", 23);
Person p2("关羽", 27);
Person p3("张飞", 25);
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();
return 0;
}
運行結果： 編譯失敗：比較仿函數的 operator() 缺少 const 限定，現代標準庫無法在常量比較器對象上調用它。
總結：
對於自定義數據類型，set必須指定排序規則纔可以插入數據