STL容器--------set系

set:

  • set关联式容器(和map一样,只不过set的键和值是一样的)。set作为一个容器也是用来存储同一数据类型的数据类型,在set中每个元素的值都唯一,而且系统能根据元素的值自动进行排序(默认情况下是从小到大),当然也可以自定义排序

set和multiset存取数据都是log(n),排序也是log(n)

头文件为# include < set >

  • 注意的是set中数元素的值不能直接被改变

  • C++ STL中标准关联容器set, multiset, map, multimap内部采用的就是一种非常高效的平衡检索二叉树:红黑树,也成为RB树(Red-Black Tree)。RB树的统计性能要好于一般平衡二叉树,所以被STL选择作为了关联容器的内部结构。

常用API

begin()--返回指向第一个元素的迭代器

clear()--清除所有元素

count()--返回某个值元素的个数

empty()--如果集合为空,返回true

end()--返回指向最后一个元素的迭代器

equal_range()--返回集合中与给定值相等的上下限的两个迭代器

erase()--删除集合中的元素

find()--返回一个指向被查找到元素的迭代器,否则,返回最后一个元素后面一个位置。

get_allocator()--返回集合的分配器

insert()--在集合中插入元素

lower_bound()--返回指向大于(或等于)某值的第一个元素的迭代器

key_comp()--返回一个用于元素间值比较的函数

max_size()--返回集合能容纳的元素的最大限值

rbegin()--返回指向集合中最后一个元素的反向迭代器

rend()--返回指向集合中第一个元素的反向迭代器

size()--集合中元素的数目

swap()--交换两个集合变量

upper_bound()--返回大于某个值元素的迭代器

value_comp()--返回一个用于比较元素间的值的函数

这里着重讲讲set里面的交并补运算

set里面有set_intersection(取集合交集)、set_union(取集合并集)、set_difference(取集合差集)、set_symmetric_difference(取集合对称差集)等函数。其中,关于函数的五个参数问题做一下小结:

  • 这几个函数的前四个参数一样,只有第五个参数有多重版本。

  • set_union(A.begin(),A.end(),B.begin(),B.end(),inserter( C1 , C1.begin() ) );前四个参数依次是第一的集合的头尾,第二个集合的头尾。第五个参数的意思是将集合A、B取合集后的结果存入集合C中。

  • set_union(A.begin(),A.end(),B.begin(),B.end(),ostream_iterator(cout," “));这里的第五个参数的意思是将A、B取合集后的结果直接输出,(cout," ")双引号里面是输出你想用来间隔集合元素的符号或是空格。

代码:
/*Description
集合的运算就是用给定的集合去指定新的集合。设A和B是集合,则它们的并差交补集分别定义如下:
A∪B={
    
    x|x∈A∨x∈B}
A∩B={
    
    x|x∈A∧x∈B}
A-B={
    
    x|x∈A∧x不属于 B}
SA ={
    
    x|x∈(A∪B)∧x 不属于A}
SB ={
    
    x|x∈(A∪B)∧x 不属于B}
<!--[endif]-->
Input
第一行输入一个正整数T,表示总共有T组测试数据。(T<=200)
然后下面有2T行,每一行都有n+1个数字,其中第一个数字是n(0<=n<=100),表示该行后面还有n个数字输入。
Output
对于每组测试数据,首先输出测试数据序号,”Case #.NO”,
接下来输出共7行,每行都是一个集合,
前2行分别输出集合A、B,接下5行来分别输出集合A、B的并(A u B)、交(A n B)、差(A – B)、补。
集合中的元素用“{
    
    }”扩起来,且元素之间用“, ”隔开。
Sample Input
1
4 1 2 3 1
0
Sample Output
Case# 1:
A = {
    
    1, 2, 3}
B = {
    
    }
A u B = {
    
    1, 2, 3}
A n B = {
    
    }
A - B = {
    
    1, 2, 3}
SA = {
    
    }
SB = {
    
    1, 2, 3}
*/
#include <iostream>
#include <set>
#include <algorithm>
#include <iterator>
using namespace std;
int main()
{
    
    
    set<int>A;
    set<int>B;
    set<int>C1;
    set<int>C2;
    set<int>C3;
    set<int>C4;
    set<int>C5;
    set<int>C6;
 
    set<int>::iterator pos;/// 定义迭代器,作用是输出set元素
    int count=0;
    int A_i,B_i,n,m;
    cin>>n;
    while(n--)
    {
    
    
        count++;
        cin>>A_i;
        while(A_i--)///输入集合A
        {
    
    
            cin>>m;
            A.insert(m);
        }
        cin>>B_i;///输入集合B
        while(B_i--)
        {
    
    
            cin>>m;
            B.insert(m);
        }
 
        cout<<"Case# "<<count<<":"<<endl;
 
        cout<<"A = {";
        for(pos=A.begin(); pos!=A.end(); pos++)///迭代器的作用
        {
    
    
            if(pos!=A.begin())cout<<", ";
            cout<<*pos;///迭代器的作用,迭代器是一种特殊的指针
        }
        cout<<"}"<<endl;
 
        cout<<"B = {";
        for(pos=B.begin(); pos!=B.end(); pos++)
        {
    
    
            if(pos!=B.begin())cout<<", ";
            cout<<*pos;
        }
        cout<<"}"<<endl;
 
        set_union(A.begin(),A.end(),B.begin(),B.end(),inserter( A , A.begin() ) );    /*取并集运算*/
        //set_union(A.begin(),A.end(),B.begin(),B.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));    /*取并集运算*/ //其中ostream_iterator的头文件是iterator
        cout<<"A u B = {";
        for(pos=A.begin(); pos!=A.end(); pos++)
        {
    
    
            if(pos!=A.begin())cout<<", ";
            cout<<*pos;
        }
        cout<<"}"<<endl;
 
        set_intersection(A.begin(),A.end(),B.begin(),B.end(),inserter( C2 , C2.begin() ));    /*取交集运算*/
        cout<<"A n B = {";
        for(pos=C2.begin(); pos!=C2.end(); pos++)
        {
    
    
            if(pos!=C2.begin())cout<<", ";
            cout<<*pos;
        }
        cout<<"}"<<endl;
 
        set_difference( A.begin(), A.end(),B.begin(), B.end(),inserter( C3, C3.begin() ) );    /*取差集运算*/
        cout<<"A - B = {";
        for(pos=C3.begin(); pos!=C3.end(); pos++)
        {
    
    
            if(pos!=C3.begin())cout<<", ";
            cout<<*pos;
        }
        cout<<"}"<<endl;
 
        set_difference(C1.begin(),C1.end(), A.begin(), A.end(),inserter( C4, C4.begin() ) );/*取差集运算*/
        cout<<"SA = {";
        for(pos=C4.begin(); pos!=C4.end(); pos++)
        {
    
    
            if(pos!=C4.begin())cout<<", ";
            cout<<*pos;
        }
        cout<<"}"<<endl;
 
        set_difference(C1.begin(),C1.end(), B.begin(), B.end(),inserter( C5, C5.begin() ) );/*取差集运算*/
        cout<<"SB = {";
        for(pos=C5.begin(); pos!=C5.end(); pos++)
        {
    
    
            if(pos!=C5.begin())cout<<", ";
            cout<<*pos;
        }
        cout<<"}"<<endl;
 
        set_symmetric_difference(A.begin(),A.end(),B.begin(),B.end(),inserter( C6 , C6.begin() ) );///取 对称差集运算
        cout<<"A ⊕ B = {";
        for(pos=C6.begin(); pos!=C6.end(); pos++)
        {
    
    
            if(pos!=C6.begin())cout<<", ";
            cout<<*pos;
        }
        cout<<"}"<<endl;
 
        A.clear();
        B.clear();//各个集合清零,否则下次使用会出错
        C1.clear();
        C2.clear();
        C3.clear();
        C4.clear();
        C5.clear();
        C6.clear();
    }
}

(代码记得改)

不错的文章,请点击查阅!



unordered_set

头文件# include < unordered_set >

unordered_set和unordered_map内部实现是基于哈希表(hashtable),由于unordered_set和unordered_map内部实现的公共接口大致相同。而内部的哈希表就是用链地址法来存。

unordered_set跟set用法相差不大,只不过效率上比set高,unordered_set不会自动排序,而且存取元素效率是接近o(1)的,故不在赘述,参考set的API

在这里插入图片描述

//模板原型
template < class Key,
    class Hash = hash<Key>,
    class Pred = equal_to<Key>,
    class Alloc = allocator<Key>
> class unordered_set;
  • C++ 11中对unordered_set描述大体如下:无序集合容器(unordered_set)是一个存储唯一(unique,即无重复)的关联容器(Associative container),容器中的元素无特别的秩序关系,该容器允许基于值的快速元素检索,同时也支持正向迭代。

  • 在一个unordered_set内部,元素不会按任何顺序排序,而是通过元素值的hash值将元素分组放置到各个槽(Bucker,也可以译为“桶”),这样就能通过元素值快速访问各个对应的元素(均摊耗时为O(1))。

  • 原型中的Key代表要存储的类型,而hash也就是你的hash函数,equal_to用来判断两个元素是否相等,allocator是内存的分配策略。一般情况下,我们只关心hash和equal_to参数,

参考文章,请点击!



multiset

set、multiset都是集合类,差别在与set中不允许有重复元素,multiset中允许有重复元素。
而且API基本相差不大,这里再重新总结一下:

在这里插入图片描述

1.   常用函数
1)        构造函数和析构函数

set c:创建空集合,不包含任何元素

set c(op):以op为排序准则,产生一个空的set

set c1(c2):复制c2中的元素到c1中

set c(const value_type *first, const value_type* last):复制[first, last)之间元素构成新集合

set c(const value_type *first, const value_type* last,op):以op为排序准则,复制[first, last)之间元素构成新集合。

c.~set()销毁所有元素,释放内存

multiset mc:创建空集合,不包含任何元素

multiset mc(op):以op为排序准则,产生一个空的set

multiset c1(c2):复制c2中的元素到c1中

multiset c(const value_type *first, const value_type* last):复制[first, last)之间元素构成新集合

multiset c(const value_type *first, const value_type* last,op):以op为排序准则,复制[first, last)之间元素构成新集合。

c.~set()销毁所有元素,释放内存

2)        大小、判断空函数

    int size() const:返回容器元素个数
    bool empty() const:判断容器是否为空,若返回true,表明容器已空

3)        增加、删除函数

      pair<iterator,bool> insert( x):插入元素x

    iterator insert(iterator it,x):在迭代器it处插入元素x

    void insert(const value_type *first,const value_type *last):插入[first, last)之间元素

    iterator erase(iterator it):删除迭代器指针it处元素

    iterator erase(iterator first,iterator last):删除[first, last)之间元素

    size_type erase(const Key& key):删除元素值等于key的元素
4)        遍历函数

     iterator begin():返回首元素的迭代器指针

    iterator end():返回尾元素的迭代器指针
    reverse_iterator rbegin():返回尾元素的逆向迭代器指针
    reverse_iterator rend():返回首元素前一个位置的迭代器指针

5)        操作函数

    const_iterator lower_bound(const Key& key):返回容器中大于等于key的迭代器指针

   const_iterator upper_bound(const Key& key):返回容器中大于key的迭代器指针

   int count(const Key& key) const:返回容器中元素等于key的元素的个数
   pair<const_iterator,const_iterator> equal_range(const Key& key) const:返回容器中元素值等于key的迭代指针[first, last)
    const_iterator find(const Key& key) const:查找功能,返回元素值等于key的迭代器指针
    void swap(set& s):交换集合元素
    void swap(multiset& s):交换多集合元素  

这篇博客可以点击看看,最后一部分!

unordered_multiset

unordered_multiset 是一个封装哈希表的无序容器,其中每个元素可出现任意次。跟unordered_set没什么多大区别,只不过这里可以存入重复元素而已

请点击这篇博客,介绍此容器!

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