set是一个集合容器,其中所包含的元素是唯一的,集合中的元素按一定的顺序排列。元素插入过程是按排序规则插入,所以不能指定插入位置。
set采用红黑树变体的数据结构实现,红黑树属于平衡二叉树。在插入操作和删除操作上比vector快。
set不可以直接存取元素。(不可以使用at.(pos)与[]操作符)。
multiset与set的区别:set支持唯一键值,每个元素值只能出现一次;而multiset中同一值可以出现多次。
不可以直接修改set或multiset容器中的元素值,因为该类容器是自动排序的。如果希望修改一个元素值,必须先删除原有的元素,再插入新的元素。
#include <set>
set/multiset对象的默认构造
set<int> setInt; //一个存放int的set容器。
set<float> setFloat; //一个存放float的set容器。
set<string> setString; //一个存放string的set容器。
multiset<int> mulsetInt; //一个存放int的multi set容器。
multi set<float> multisetFloat; //一个存放float的multi set容器。
multi set<string> multisetString; //一个存放string的multi set容器。
set的插入与迭代器
set.begin(); //返回容器中第一个数据的迭代器。
set.end(); //返回容器中最后一个数据之后的迭代器。
set.rbegin(); //返回容器中倒数第一个元素的迭代器。
set.rend(); //返回容器中倒数最后一个元素的后面的迭代器。
set<int> setInt;
setInt.insert(3); setInt.insert(1); setInt.insert(5); setInt.insert(2);
for(set<int>::iterator it=setInt.begin(); it!=setInt.end(); ++it)
{
int iItem = *it;
cout << iItem; //或直接使用cout << *it
} //这样子便顺序输出 1 2 3 5
set.rbegin()与set.rend()。
Set集合的元素排序
set<int,less<int> > setIntA; //该容器是按升序方式排列元素。
set<int,greater<int> > setIntB; //该容器是按降序方式排列元素。
set<int> 相当于 set<int,less<int>>
less<int>与greater<int>中的int可以改成其它类型,该类型主要要跟set容纳的数据类型一致。
疑问1:less<>与greater<>是什么?
疑问2:如果set<>不包含int类型,而是包含自定义类型,set容器如何排序?
要解决如上两个问题,需要了解容器的函数对象,也叫伪函数,英文名叫functor。
下面将讲解什么是functor,functor的用法。
使用stl提供的函数对象
set<int,greater<int>> setIntB;
setIntB.insert(3);
setIntB.insert(1);
setIntB.insert(5);
setIntB.insert(2);
此时容器setIntB就包含了按顺序的5,3,2,1元素
函数对象functor的用法
尽管函数指针被广泛用于实现函数回调,但C++还提供了一个重要的实现回调函数的方法,那就是函数对象。
functor,翻译成函数对象,伪函数,算符,是重载了“()”操作符的普通类对象。从语法上讲,它与普通函数行为类似。
greater<>与less<>就是函数对象。
下面举出greater<int>的简易实现原理。
下面举出greater<int>的简易实现原理。
struct greater
{
bool operator() (const int& iLeft, const int& iRight)
{
return (iLeft>iRight); //如果是实现less<int>的话,这边是写return (iLeft<iRight);
}
}
容器就是调用函数对象的operator()方法去比较两个值的大小。
题目:学生包含学号,姓名属性,现要求任意插入几个学生对象到set容器中,使得容器中的学生按学号的升序排序。
解:
//学生类
class CStudent
{
public:
CStudent(int iID, string strName)
{
m_iID = iID;
m_strName = strName;
}
int m_iID; //学号
string m_strName; //姓名
}
//为保持主题鲜明,本类不写拷贝构造函数,不类也不需要写拷贝构造函数。但大家仍要有考虑拷贝构造函数的习惯。
//函数对象
struct StuFunctor
{
bool operator() (const CStudent &stu1, const CStudent &stu2)
{
return (stu1.m_iID<stu2.m_iID);
}
}
//main函数
void main()
{
set<CStudent, StuFunctor> setStu;
setStu.insert(CStudent(3,"小张"));
setStu.insert(CStudent(1,"小李"));
setStu.insert(CStudent(5,"小王"));
setStu.insert(CStudent(2,"小刘"));
//此时容器setStu包含了四个学生对象,分别是按姓名顺序的“小李”,“小刘”,“小张”,“小王”
}
set对象的拷贝构造与赋值
set(const set &st); //拷贝构造函数
set& operator=(const set &st); //重载等号操作符
set.swap(st); //交换两个集合容器
eg:
set<int> setIntA;
setIntA.insert(3);
setIntA.insert(1);
setIntA.insert(7);
setIntA.insert(5);
setIntA.insert(9);
set<int> setIntB(setIntA); //1 3 5 7 9
set<int> setIntC;
setIntC = setIntA; //1 3 5 7 9
setIntC.insert(6);
setIntC.swap(setIntA); //交换
set的大小
set.size(); //返回容器中元素的数目
set.empty();//判断容器是否为空
eg:
set<int> setIntA;
setIntA.insert(3);
setIntA.insert(1);
setIntA.insert(7);
setIntA.insert(5);
setIntA.insert(9);
if (!setIntA.empty())
{
int iSize = setIntA.size(); //5
}
set的删除
set.clear(); //清除所有元素
set.erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素,返回下一个元素的迭代器。
set.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。
set.erase(elem); //删除容器中值为elem的元素。
删除区间内的元素
setInt是用set<int>声明的容器,现已包含按顺序的1,3,5,6,9,11元素。
set<int>::iterator itBegin=setInt.begin();
++ itBegin;
set<int>::iterator itEnd=setInt.begin();
++ itEnd;
++ itEnd;
++ itEnd;
setInt.erase(itBegin,itEnd);
//此时容器setInt包含按顺序的1,6,9,11四个元素。
删除容器中第一个元素
setInt.erase(setInt.begin()); //6,9,11
删除容器中值为9的元素
set.erase(9);
删除setInt的所有元素
setInt.clear(); //容器为空
set的查找
set.find(elem); //查找elem元素,返回指向elem元素的迭代器。
set.count(elem); //返回容器中值为elem的元素个数。对set来说,要么是0,要么是1。对multiset来说,值可能大于1。
set.lower_bound(elem); //返回第一个>=elem元素的迭代器。
set.upper_bound(elem); // 返回第一个>elem元素的迭代器。
set.equal_range(elem); //返回容器中与elem相等的上下限的两个迭代器。上限是闭区间,下限是开区间,如[beg,end)。
以上函数返回两个迭代器,而这两个迭代器被封装在pair中。
以下讲解pair的含义与使用方法。
eg:
set<int> setInt;
setInt.insert(3);
setInt.insert(1);
setInt.insert(7);
setInt.insert(5);
setInt.insert(9);
set<int>::iterator itA = setInt.find(5);
int iA = *itA; //iA == 5
int iCount = setInt.count(5); //iCount == 1
set<int>::iterator itB = setInt.lower_bound(5);
set<int>::iterator itC = setInt.upper_bound(5);
int iB = *itB; //iB == 5
int iC = *itC; //iC == 7
pair< set<int>::iterator, set<int>::iterator > pairIt = setInt.equal_range(5); //pair是什么?
pair的使用
pair译为对组,可以将两个值视为一个单元。
pair<T1,T2>存放的两个值的类型,可以不一样,如T1为int,T2为float。T1,T2也可以是自定义类型。
pair.first是pair里面的第一个值,是T1类型。
pair.second是pair里面的第二个值,是T2类型。
set<int> setInt;
... //往setInt容器插入元素1,3,5,7,9
pair< set<int>::iterator , set<int>::iterator > pairIt = setInt.equal_range(5);
set<int>::iterator itBeg = pairIt.first;
set<int>::iterator itEnd = pairIt.second;
//此时 *itBeg==5 而 *itEnd ==7
#include <iostream>
#include <queue>
#include <cstring>
#include <set>
using namespace std;
class Student
{
private:
char m_name[20];
int m_age;
public:
Student(char *n, int a);
void print() const ;
bool operator > (const Student &s) const; //重载大于符号
bool operator < (const Student &s) const; //重载小于符号
};
Student::Student(char *n, int a)
{
strcpy(m_name, n);
m_age=a;
}
void Student::print() const
{
cout << m_name << " " << m_age << endl;
}
bool Student::operator > (const Student &s) const
{
return (this->m_age > s.m_age); //根据年龄排序
// return (strcmp(this->m_name, s.m_name)>0); //根据姓名排序
}
bool Student::operator < (const Student &s) const
{
return (this->m_age < s.m_age);
// return (strcmp(this->m_name, s.m_name)<0);
}
int main()
{
//srand(time(NULL)); //随机取数
set<Student, less<Student> > s;
Student s1("aa",20);
Student s2("bb",25);
Student s3("cc",19);
Student s4("dd",22);
Student s5("ee",30);
Student s6("ff",30);
Student s7("gg",34);
Student s8("hh",44);
s.insert(s1);
s.insert(s6);
s.insert(s2);
s.insert(s2); //即使写了两遍,但是只插入一次
s.insert(s3);
s.insert(s4);
//s.insert(s5); //s5无法覆盖了s6
s.insert(s7);
s.insert(s8);
for(set<Student, less<Student> >::iterator it= s.begin();it != s.end(); it++)
{
it->print();
}
cout << "size :" << s.size() << endl;
if(s.empty())
{
cout << "Set is empty" << endl;
}
else
{
cout << "Set is not empty" << endl;
}
cout << "*********erase iterator**********" << endl; //依靠删除迭代器(指针)
set<Student, less<Student> >::iterator it= s.begin();
it++;
s.erase(it);
for(it= s.begin();it != s.end(); it++)
{
it->print();
}
cout << "**************erase element***********" << endl; //利用set的唯一性来删除
Student a("cc",20);
s.erase(a);
for(it= s.begin();it != s.end(); it++)
{
it->print();
}
cout << "**************find***********" << endl; //查找
Student b("zz",100);
it=s.find(b);
if(it == s.end())
{
cout << "not exist" << endl;
}
else
{
it->print();
}
cout << "**************count***********" << endl; //计数
int num = s.count(b);
cout << num << endl;
cout << "**************lower_bound***********" << endl; //
Student c("gg",34);
it=s.lower_bound(c);
if(it==s.end())
{
cout << "failure" << endl;
}
else
{
it->print();
}
cout << "**************upper_bound***********" << endl;
it=s.upper_bound(c);
if(it==s.end())
{
cout << "failure" << endl;
}
else
{
it->print();
}
cout << "**************equal_range***********" << endl;
pair<set<Student, less<Student> >::iterator,set<Student, less<Student> >::iterator > p;
p=s.equal_range(c);
p.first->print();
p.second->print();
return 0;
}