【C++】STL进阶-- 树形结构的关联式容器（set和multiset）

本章主要内容

6. set

想要深入了解的可以查看：set 文档
这里我简单介绍一下：

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. 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make_pair()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即升序排序。
6. set中的元素不允许修改。
7. set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)来实现。

6.1 set 的修改–主要接口

1.iterator insert(iterator position,const value_type&x)
功能：在set相对的position位置插入x，实际插入了的键值对
在插入的同时判断元素在不在set中，如果已经存在则不再插入，故可实现去重。
2. size_type erase(const key_type&x)
功能：删除set中值为x的元素，返回删除元素的个数。
因为set主动完成了去重工作，所以set返回的结果只有1和0，而multiset 就不一定。
3. void clean()
功能：清空set 中的元素。
4. iterator find (const key_type&x)const
功能：返回set中值为x的元素的位置，时间复杂度为O(logN)
这里也可用std::find实现查找，不过效率太低，事件复杂度为O(N）
注意： 因为set通过红黑树实现，而std需要从头开始遍历。
==5. size_type count(const key_type&x)const ==
功能：返回set中值为x的元素的个数。
这里set返回的结果只有1和0，而multiset 就不一定。

6.2 代码演示：

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

void TestSet()
{
	// 用数组array中的元素构造set    
	int array[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 5, 5, 8, 0, 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
	set s(array, array + sizeof(array) / sizeof(0));
	cout << s.size() << endl;

	// 正向打印set中的元素，从打印结果中可以看出：set可去重    
	for (auto& e : s)
		cout << e << " ";
	cout << endl;

	//使用迭代器打印set中的元素
	s.insert(11);
	s.insert(21);
	set::iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	auto it1 = find(s.begin(), s.end(), 4); // O(N)
	auto it2 = s.find(7); // O(logN)
	if (it2 != s.end())
	{
		s.erase(it2);
	}
	cout << s.erase(5) << endl;     //删除了set中仅有的1个，故输出1
	cout << s.erase(5) << endl;     //set中已经没有5，故输出0
	//s.clear();        //清空set中的元素
	cout << s.count(3) << endl;     //返回值是1或0
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main()
{
   TestSet();
   return 0;
}

7. multiset

想要深入了解的伙伴可以查看：multiset 文档
这里我简单介绍一下：

1. multiset是按照特定顺序存储元素的容器，其中元素是可以重复的。
2. 在multiset中，元素的value也会识别它(因为multiset中本身存储的就是组成的键值对， 因此value本身就是key，key就是value，类型为T). multiset元素的值不能在容器中进行修改(因为元素 总是const的)，但可以从容器中插入或删除。
3. 在内部，multiset中的元素总是按照其内部比较规则(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排 序。
4. multiset容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_multiset容器慢，但当使用迭代器遍历时 会得到一个有序序列。
5. multiset底层结构为二叉搜索树(红黑树)。

注意：

1. multiset中再底层中存储的是的键值对
2. mtltiset的插入接口中只需要插入即可
3. 与set的区别是，multiset中的元素可以重复，set是中value是唯一的
4. 使用迭代器对multiset中的元素进行遍历，可以得到有序的序列
5. multiset中的元素不能修改
6. multiset的作用：可以对元素进行排序
7. multiset 中的find 找到的是中序遍历红黑树中的读一个。

multiset 使用的代码演示

void TestMultiset() {
	int array[] = { 2, 1, 3, 9, 6, 0, 5, 8, 4, 7 };
	// 注意：multiset在底层实际存储的是的键值对    
	multiset s(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
	for (auto& e : s)         
		cout << e << " ";     
	cout << endl;
	// 测试multiset中是否可以存储值相同的元素     
	s.insert(5);
	cout << s.count(5) << endl;     //此时结果为2，说明有重复
	// 删除所有值为5的元素     
	cout<

8.四种关联式容器的比较

map与multimap 的特点：

联系：

1. 都是模型，且允许修改value 的值。（因为默认用key进行排序）
2. 默认都是按key 进行升序的排序，若key是字符则按首字母排序。
3. 底层都是用红黑树实现。

区别：
4. map 中不允许key重复，而multimap 中允许key 重复。
前者更适合统计key的个数，后者更适合对个数进行排序。
6. map中可以通过key快速查找value，而multimap 不可以。
因此multimap 中也没有像map一样可提供修改value的 [] 操作符。

set与multiset 的特点：

联系：

1. 都是模型，且不允许修改value的值。（保证set 的有序性）
2. 默认都是按key 进行升序的排序。
3. 底层都是通过红黑树实现。

区别：

1. set中的value值不允许重复，而multiset 中value 可重复。
2. set的结果是去重+排序，而multiset可实现对所有元素进行排序。
   前者更适合对元素去重，后者更适合对所有元素排序。.

我在上篇博客中讲到另外两个关联式容器：
STL进阶-- 树形结构的关联式容器（map和multimap）