树形结构关联式容器--set介绍及使用

关联式容器

之前讲解的STL部分容器，如：vector、list、deque统称为序列式容器，因为其底层为线性序列的数据结构，里面存储的是元素本身。
本文主要讲解关联式容器，关联式容器也是用来存储数据的，与序列式容器不同的是，其里面存储的是结构的键值对，在数据检索时比序列式容器效率更高。

键值对

用来表示具有一一对应关系的一种结构，该结构中一般只包含两个成员变量key和value，key代表键值，value表示与key对应的信息。

树形结构的关联式容器

根据应用场景不同，STL总共实现了两种不同结构的管理式容器：树型结构与哈希结构。
树型结构的关联式容器主要有四种：map、set、multimap、multiset。这四种容器的共同点是：使用平衡搜索树(即红黑树)作为其底层结果，容器中的元素是一个有序的序列。

set介绍

1. set是按照一定次序存储元素的容器
2. 在set中，元素的value也标识它(value就是key，类型为T)，并且每个value必须是唯一的。set中的元素不能在容器中修改(元素总是const)，但是可以从容器中插入或删除它们。
3. 在内部，set中的元素总是按照其内部比较对象(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序。
4. set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢，但它们允许根据顺序对子集进行直接迭代。
5. set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的。

注意：

1. 与map/multimap不同，map/multimap中存储的是真正的键值对，set中只放value，但在底层实际存放的是由构成的键值对。
2. set中插入元素时，只需要插入value即可，不需要构造键值对。
3. set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。
4. 使用set的迭代器遍历set中的元素，可以得到有序序列
5. set中的元素默认按照小于来比较
6. set中查找某个元素，时间复杂度为：$lo{g}_{2}n$
7. set中的元素不允许修改
8. set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)来实现。

set使用

需要引入头文件

#include

• 创建一个空的set

	set<int> s;

• 利用迭代器空间创建一个有值的set（默认递增）

	//利用迭代器空间创建一个有值的set
	int arr[] = { 1,2,3,4,4 };
	//由于set里面不存放重复数据，因此只能存储4个元素：1，2，3，4
	//天然去重
	set<int> s2(arr, arr+sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));

• 利用迭代器空间创建一个有值的set（实现递减）

	//利用迭代器空间创建一个有值的set，递减顺序
	#include
	
	int arr[] = { 10，2,3,4,1 };
	set<int, greater<int>> s2(arr, arr+sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));

• 正向遍历（递增顺序）：利用正向迭代器，set迭代器不支持修改操作

	//获取迭代器
	//set迭代器遍历，数据天然有序(递增)：本质迭代器进行中序遍历
	set<int>::iterator it = s2.begin();
	while (it != s2.end())
	{
		cout << *it << " ";
		//set迭代器不支持修改，因为底层是二叉搜索树，不能随意修改。
		++it;
	}
	cout << endl;

• 反向遍历（递减顺序）：利用反向迭代器

	//反向遍历：递减
	set<int>::reverse_iterator rit = s2.rbegin();
	while (rit != s2.rend())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

• insert:插入失败：已有数据迭代器，false
• insert:插入成功：新数据迭代器，true

	//insert:插入失败：已有数据迭代器，false
	pair<set<int>::iterator, bool> ret = s2.insert(2);
	cout << ret.second << " " << *ret.first << endl;
	//insert:插入成功：新数据迭代器，true
	ret = s2.insert(100);
	cout << ret.second << " " << *ret.first << endl;

• erase()：可以传入值，和迭代器位置/区间。不能传入非法位置，比如end

	s2.erase(1);
	s2.erase(s2.begin());

• find()接口：有返回值，如果查询的值存在，则返回该迭代器位置，如果不存在返回end位置

	auto it = s2.find(12);
	cout << (it != s2.end()) << endl;
	it = s2.find(3);
	cout << (it != s2.end()) << endl;

• count()：有返回值，返回值为查询值的个数，由于set里面的值不重复，因此返回值只有0或者1。

	cout << s2.count(3) << endl;
	cout << s2.count(12) << endl;