C++ STL详解:set

目录

一、简介

1.1键值对

1.2树形结构的关联式容器

二、set

2.1set简介

2.2set内部常用接口

2.1set的构造函数

2.2set迭代器

2.3判空及增删查改

三、使用例子


一、简介

在前几篇文章中,已经学习了二叉搜索树,二map和set的底层就是结构。也叫做关联式容器。

例如:vector、list、deque、
forward_list(C++11)等,这些容器统称为序列式容器,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。
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

1.1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。比如:现在要建立一个英汉互译的字典,那该字典中必然
有英文单词与其对应的中文含义,而且,英文单词与其中文含义是一一对应的关系,即通过该应
该单词,在词典中就可以找到与其对应的中文含义。
template 
struct pair
{
	typedef T1 first_type;
	typedef T2 second_type;
	T1 first;
	T2 second;
	pair() : first(T1()), second(T2())
	{}
	pair(const T1& a, const T2& b) : first(a), second(b)
	{}
};

1.2树形结构的关联式容器

根据应用场景的不桶,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。下面一依次介绍每一
个容器。

二、set

2.1set简介

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。
特点:
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:log_2 n。
7. set中的元素不允许修改(会影响树的结构)。
8. set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)来实现。

2.2set内部常用接口

set的模板参数列表
C++ STL详解:set_第1张图片
T: set中存放元素的类型,实际在底层存储的键值对。
Compare:set中元素默认按照小于来比较。
Alloc:set中元素空间的管理方式,使用STL提供的空间配置器管理。

2.1set的构造函数

函数声明
功能介绍
set (const Compare& comp = Compare(), const Allocator&
= Allocator() );
构造空的 set
set (InputIterator first, InputIterator last, const
Compare& comp = Compare(), const Allocator& =
Allocator() );
[first, last)
间中的元素构造
set
set ( const set& x);
set 的拷贝构造

2.2set迭代器

函数声明 功能介绍
iterator begin()
返回 set 中起始位置元素的迭代器
iterator end()
返回 set 中最后一个元素后面的迭代器
const_iterator cbegin()
const
返回 set 中起始位置元素的 const 迭代器
const_iterator cend() const
返回 set 中最后一个元素后面的 const 迭代器
reverse_iterator rbegin()
返回 set 第一个元素的反向迭代器,即 end
reverse_iterator rend()
返回 set 最后一个元素下一个位置的反向迭代器,
rbegin
const_reverse_iterator
crbegin() const
返回 set 第一个元素的反向 const 迭代器,即 cend
const_reverse_iterator
crend() const
返回 set 最后一个元素下一个位置的反向 const
代器,即 crbegin

2.3判空及增删查改

函数声明
功能介绍
pair insert ( const value_type& x )
set 中插入元素 x ,实际插入的是 构成的 键值对,如果插入成功,返回 < 该元素在 set 中的 位置, true>, 如果插入失败,说明 x set 中已经 存在,返回 set 中的位置, false>
void erase ( iterator position )
删除 set position 位置上的元素
size_type erase ( const
key_type& x )
删除 set 中值为 x 的元素,返回删除的元素的个数
void erase ( iterator first,
iterator last )
删除 set [first, last) 区间中的元素
void swap ( set& st );
交换 set 中的元素
void clear ( )
set 中的元素清空
iterator find ( const key_type& x ) const
返回 set 中值为 x 的元素的位置
size_type count ( const key_type& x ) const
返回 set 中值为 x 的元素的个数

三、使用例子

#include 
void TestSet()
{
	// 用数组array中的元素构造set
	int array[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0, 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4,
6, 8, 0 };
	set s(array, array + sizeof(array) / sizeof(array));
	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;
	// 使用迭代器逆向打印set中的元素
	for (auto it = s.rbegin(); it != s.rend(); ++it)
		cout << *it << " ";
	cout << endl;
	// set中值为3的元素出现了几次
	cout << s.count(3) << endl;
}

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