STL—set

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一、什么是set

set意为集合，是一个内部自动有序，并且不含重复元素的容器，有些题目可能会要求去重操作，这时候就可以用set去解决，并且set可以实现自动排序，熟练的使用set之后可以减少某些题目的思维量，如果要使用set，需要添加头文件#include

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二、set的操作

1.set的定义

set<typename> name;

我们发现它的定义方法其实和vector十分类似，或者说大部分的STL容器都是如此的定义方法，这里的typename可以使任何的基本类型，例如int, char, double，结构体，当然也可以是其他的STL中的容器，如vector, set, queue

set<int> a;
set<double> b;
set<char> c;
set<vector<int>> s; //这里如果报错的话，写成如下样子：
set<vector<int> > s;
//报错原因是C++11以前的编译器会把这个翻译成移位操作

2.set内元素的访问

set只能通过迭代器（iterator）访问

set<typename>::iterator it;

迭代器的遍历方法和vector中一致，不清楚的读者可以去看：STL—vector

这样it就是vector::iterator类型的变量，typename就是定义set时候的类型，当然it也可以写成t或者其他的样子，这里写成it是习惯，有了it这个迭代器，我们就可以通过*it来访问set中的元素，下面我们距离来说明：
s.insert(x)是把x插入到set中，下文会做讲解
s.begin()是v的首元素地址
s.end()是取v的尾元素地址的下一个地址

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
     
    set<int> s;
    s.insert(2);
    s.insert(-3);
    s.insert(7);
    s.insert(2);
    s.insert(4);
    
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it ++ ) 
        cout << *it << ' ';
    
    return 0;
}

当然我们可以通过auto缩写

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
     
    set<int> s;
    s.insert(2);
    s.insert(-3);
    s.insert(7);
    s.insert(2);
    s.insert(4);
    
    for (auto it = s.begin(); it != s.end(); it ++ ) 
        cout << *it << ' ';
    
    return 0;
}

输出结果为：-3 2 4 7
可以发现，set内的元素自动单调递增且去重

3.set中的函数

（1）insert()

s.insert(x);可以把x插入到set容器中，并且自动递增排序并且去重，时间复杂度为O(logN)，其中N为set内的元素个数

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
     
    set<int> s;
    s.insert(2);
    s.insert(-3);
    s.insert(7);
    s.insert(2);
    s.insert(4);
    
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it ++ ) 
        cout << *it << ' ';
    
    return 0;
}

输出结果为：-3 2 4 7

（2）find()

s.find(value);返回set中对应值为value的迭代器，时间复杂度是O(logN)，N为set内的元素个数

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
     
    set<int> s;
    for (int i = 1; i <= 5; i ++ ) s.insert(i);
    
    set<int>::iterator it = s.find(3);
    cout << *it;
    
    return 0;
}

输出结果为：3
当然也可以简写成：

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
     
    set<int> s;
    for (int i = 1; i <= 5; i ++ ) s.insert(i);
    
    cout << *(s.find(3));
    
    return 0;
}

（3）erase()

删除单个元素

s.erase(it);，it为所需要删除元素的迭代器，时间复杂度为O(1)，可以结合find()去使用

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
     
    set<int> s;
    for (int i = 1; i <= 5; i ++ ) s.insert(i);
    
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it ++ )
        cout << *it << ' ';
    cout << endl;
    
    s.erase(s.find(3));
    
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it ++ )
        cout << *it << ' ';
    
    return 0;
}

输出结果为：
1 2 3 4 5
1 2 4 5

s.erase(value);，value为所需要删除元素的值，时间复杂度为O(logN)，N为set内的元素个数

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
     
    set<int> s;
    for (int i = 1; i <= 5; i ++ ) s.insert(i);
    
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it ++ )
        cout << *it << ' ';
    cout << endl;
    
    s.erase(3);
    
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it ++ )
        cout << *it << ' ';
    
    return 0;
}

输出结果为：
1 2 3 4 5
1 2 4 5

删除一个区间内的所有元素

s.erase(first, last);可以删除一个区间内的所有元素，其中农first是所需要删除区间的起始迭代器，而last为所需要删除区间的末尾迭代器的下一个地址，即删除[first, last)，时间复杂度为O(last - first)

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
     
    set<int> s;
    s.insert(2);
    s.insert(-3);
    s.insert(7);
    s.insert(2);
    s.insert(4);
    s.insert(-10);
    
    s.erase(s.find(-3), s.find(4));
    
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it ++ ) 
        cout << *it << ' ';
    
    return 0;
}

输出结果为：-10 4 7

（4）size()

s.size();用来获得set内元素的个数，时间复杂度为O(1)

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
     
    set<int> s;
    s.insert(2);
    s.insert(-3);
    s.insert(7);
    s.insert(2);
    s.insert(4);
    s.insert(-10);
    
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it ++ ) 
        cout << *it << ' ';
    cout << endl;
    
    cout << s.size();
    
    return 0;
}

输出结果为：
-10 -3 2 4 7
5

（5）clear()

s.clear();用来清空set内的所有元素，时间复杂度为O(N)，N为set内元素的个数

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
     
    set<int> s;
    s.insert(2);
    s.insert(-3);
    s.insert(7);
    s.insert(2);
    s.insert(4);
    s.insert(-10);
    
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it ++ ) 
        cout << *it << ' ';
    cout << endl;
    
    s.clear();
    
    cout << s.size();
    
    return 0;
}

输出结果为：
10 -3 2 4 7
0