STL之set

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set是STL中一种标准关联容器（vector,list,string,deque都是序列容器，而set，multiset，map，multimap是标准关联容器），它底层使用平衡的搜索树——红黑树实现，插入删除操作时仅仅需要指针操作节点即可完成，不涉及到内存移动和拷贝，所以效率比较高。set，顾名思义是“集合”的意思，在set中元素都是唯一的，而且默认情况下会对元素自动进行升序排列，支持集合的交(set_intersection),差(set_difference) 并(set_union)，对称差(set_symmetric_difference) 等一些集合上的操作，如果需要集合中的元素允许重复那么可以使用multiset
#include<set>
#include<iterator>
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
 set<int>eg1;
 //插入
 eg1.insert(1);
 eg1.insert(100);
 eg1.insert(5);
 eg1.insert(1);//元素1因为已经存在所以set中不会再次插入1
 eg1.insert(10);
 eg1.insert(9);
 //遍历set，可以发现元素是有序的
 set<int>::iterator set_iter=eg1.begin();
 cout<<"Set named eg1:"<<endl;
 for(;set_iter!=eg1.end();set_iter++) cout<<*set_iter<<" ";
 cout<<endl;
//使用size()函数可以获得当前元素个数
 cout<<"Now there are "<<eg1.size()<<" elements in the set eg1"<<endl;
 if(eg1.find(200)==eg1.end())//find()函数可以查找元素是否存在
  cout<<"200 isn't in the set eg1"<<endl;
 
 set<int>eg2;
 for(int i=6;i<15;i++)
 eg2.insert(i);
 cout<<"Set named eg2:"<<endl;
 for(set_iter=eg2.begin();set_iter!=eg2.end();set_iter++)
  cout<<*set_iter<<" ";
 cout<<endl;
 //获得两个set的并
 set<int>eg3;
 cout<<"Union:";
 set_union(eg1.begin(),eg1.end(),eg2.begin(),eg2.end(),insert_iterator<set<int> >(eg3,eg3.begin()));//注意第五个参数的形式
 copy(eg3.begin(),eg3.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));
 cout<<endl;
 //获得两个set的交，注意进行集合操作之前接收结果的set要调用clear()函数清空一下
 eg3.clear();
 set_intersection(eg1.begin(),eg1.end(),eg2.begin(),eg2.end(),insert_iterator<set<int> >(eg3,eg3.begin()));
 cout<<"Intersection:";
 copy(eg3.begin(),eg3.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));
 cout<<endl;
 //获得两个set的差
 eg3.clear();
 set_difference(eg1.begin(),eg1.end(),eg2.begin(),eg2.end(),insert_iterator<set<int> >(eg3,eg3.begin()));
 cout<<"Difference:";
 copy(eg3.begin(),eg3.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));
 cout<<endl;
 //获得两个set的对称差，也就是假设两个集合分别为A和B那么对称差为AUB-A∩B
  eg3.clear();
  set_symmetric_difference(eg1.begin(),eg1.end(),eg2.begin(),eg2.end(),insert_iterator<set<int> >(eg3,eg3.begin()));
  copy(eg3.begin(),eg3.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));
   cout<<endl;

 return 0;
}

set会对元素进行排序，那么问题也就出现了排序的规则是怎样的呢？上面的示例代码我们发现对int型的元素可以自动判断大小顺序，但是对char*就不会自动用strcmp进行判断了，更别说是用户自定义的类型了，事实上set的标准形式是set<Key, Compare, Alloc>，

参数	描述	默认值
Key	集合的关键字和值的类型
Compare	关键字比较函数，它的参数类型key参数指定的类型，如果第一个参数小于第二个参数则返回true，否则返回false	less<Key>
Alloc	set的分配器，用于内部内存管理	alloc

下面给出一个关键字类型为char*的示例代码

#include<iostream>
#include<iterator>
#include<set>
using namespace std;
struct ltstr
{
 bool operator() (const char* s1, const char* s2) const
 {
  return strcmp(s1, s2) < 0;
 }
};

int main()
{
 const int N = 6;
 const char* a[N] = {"isomer", "ephemeral", "prosaic", 
  "nugatory", "artichoke", "serif"};
 const char* b[N] = {"flat", "this", "artichoke",
  "frigate", "prosaic", "isomer"};

 set<const char*,ltstr> A(a, a + N);
 set<const char*,ltstr> B(b, b + N);
 set<const char*,ltstr> C;

 cout << "Set A: ";
 //copy(A.begin(), A.end(), ostream_iterator<const char*>(cout, " "));
 set<const char*,ltstr>::iterator itr;
 for(itr=A.begin();itr!=A.end();itr++) cout<<*itr<<" ";
 cout << endl;
 cout << "Set B: ";
 copy(B.begin(), B.end(), ostream_iterator<const char*>(cout, " "));   
 cout << endl;

 cout << "Union: ";
 set_union(A.begin(), A.end(), B.begin(), B.end(),
   ostream_iterator<const char*>(cout, " "),
   ltstr());   
 cout << endl;

 cout << "Intersection: ";
 set_intersection(A.begin(), A.end(), B.begin(),B.end(),ostream_iterator<const char*>(cout," "),ltstr());
 cout<<endl;
 set_difference(A.begin(), A.end(), B.begin(), B.end(),inserter(C, C.begin()),ltstr());
 cout << "Set C (difference of A and B): ";
 copy(C.begin(), C.end(), ostream_iterator<const char*>(cout, " "));
 cout <<endl;
 return 0;
}

其中的ltstr也可以这样定义
class ltstr
{
        public:
        bool operator() (const char* s1,const char*s2)const
        {
                return strcmp(s1,s2)<0;
        }
};

更加通用的应用方式那就是数据类型也是由用户自定义的类来替代，比较的函数自定义，甚至可以加上二级比较，比如首先按照总分数排序，对于分数相同的按照id排序，下面是示例代码

#include<set>
#include<iostream>
using namespace std;
struct
{
                int id;
                int score;
                string name;
};
struct compare
{
        bool operator()(const Entity& e1,const Entity& e2)const   {
                if(e1.score<e2.score) return true;
                else
                        if(e1.score==e2.score)
                                if(e1.id<e2.id) return true;

                return false;
        }
};

int main()
{
        set<Entity,compare>s_test;
        Entity a,b,c;
        a.id=123;a.score=90;a.name="bill";
        b.id=121;b.score=85;b.name="mary";
        c.id=130;c.score=85;c.name="jerry";
        s_test.insert(a);s_test.insert(b);s_test.insert(c);
        set<Entity,compare>::iterator itr;
        cout<<"Score List(ordered by score):\n";
        for(itr=s_test.begin();itr!=s_test.end();itr++)
                cout<<itr->id<<"---"<<itr->name<<"---"<<itr->score<<endl;
        return 0;
}