set,multiset容器类型
set和multiset会根据特定的排序准则，自动将元素排序。两者不同处在于multiset允许元素重复而set不允许。
一、集和多集（set 和multiset 容器类）
在使用set和multiset之前，先必须包含头文件<set>
#include <set>
在其中，set和multiset被定义为命名空间std内的class template:
namespace std {
template<class T,
<class Compare = less<T>,
<class Allocator = allocator<T> >
class set;
template<class T,
<class Compare = less<T>,
<class Allocator = allocator<T> >
class multiset;
} 第一个template参数当做元素的value。
第二个参数可有可无，用它来定义排序准则。缺省准则less-这是一个仿函数，以opertor<对元素进行比较，以便完成排序。
第三个template参数可有可无，用它来定义内存模型。缺省的内存模型是allocator，由C++标准程序库提供。
一个集合（set）是一个容器，它其中所包含的元素的值是唯一的。
集和多集的区别是：set支持唯一键值，set中的值都是特定的，而且只出现一次；而multiset中可以出现副本键，同一值可以出现多次。
构造：
explicit set(const Compare&=compare());如：set<int,less<int> > set1;
less<int>是一个标准类，用于形成升序排列函数对象。降序排列是用greater<int>。
Template<class InputIterator> set(InputIterator, InputIterator, const Compare&=compare());如：set<int ,less<int> >set2(vector1.begin(),vector1.end());
通过指定某一预先定义的区间来初始化set对象的构造函数。
set（const set<Key,Compare&>）;
如：set<int ,less<int> >set3(set2);
set<int> c; set<int> c(op); set<int> c1(c2); set<int> c(beg,end,op); c.size();//集合中元素的数目 c.empty();//如果集合为空，返回true(真） c.max_size();//返回集合能容纳的元素的最大限值 c.count(elem);//返回某个值元素的个数 c.find(elem);//返回一个指向被查找到元素的迭代器 c.lower_bound(elem);//返回指向大于（或等于）某值的第一个元素的迭代器 c.upper_bound(elem);//返回大于某个值元素的迭代器 c.equal_range(elem);//返回集合中与给定值相等的上下限的两个迭代器 c.swap(c1)或全局函数swap(c,c1); //交换两个集合变量 c.begin();//返回指向第一个元素的迭代器 c.end();//返回指向最后一个元素之后的迭代器，不是最后一个元素 c.rbegin();//返回指向集合中最后一个元素的反向迭代器 c.rend();//返回指向集合中第一个元素的反向迭代器 c.insert(elem);//在集合中插入元素 c.insert(pos,elem); c.insert(beg,end); c.erase(elem);//返回移除元素个数,删除集合中的元素 c.erase(pos);//无返回值 c.erase(beg,end);//无返回值 c.clear();//清除所有元素 //set提供如下接口 pair<iterator, bool> insert(const value_type &elem); iterator insert(iterator pos_hint, const value_type &elem); //multiset提供如下接口 iterator insert(const value_type &elem); iterator insert(iterator pos_hint, const value_type &elem); ////////////////// typedef set<int, greater<int> > IntSet; typedef multiset<int, greater<int> > IntSet;
get_allocator() 返回集合的分配器
key_comp() 返回一个用于元素间值比较的函数
value_comp() 返回一个用于比较元素间的值的函数
集合操作：
std::set_intersection() ;//这个函数是求两个集合的交集。
std::set_union() ;//求两个集合的并集
std::set_difference(); //差集
std::set_symmetric_difference(); //得到的结果是第一个迭代器相对于第二个的差集并 上第二个相当于第一个的差集
struct compare{
bool operator ()(string s1,string s2){
return s1>s2;
}///自定义一个仿函数
};
std::set<string,compare> s;
string str[10];
string *end = set_intersection(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//求交集，返回值指向str最后一个元素的尾端
end = std::set_union(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//并集
end = std::set_difference(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//s2相对于s1的差集
end = std::set_difference(s2.begin(),s2.end(),s.begin(),s.end(),str,compare());//s1相对于s2的差集
end = std::set_symmetric_difference(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//上面两个差集的并集
二、应用实例
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(int argc, char **argv)
{
//type of the collection : sets
//no duplicates
//elements are integral values
// descending order
typedef set<int, greater<int> > IntSet;
//empty set container
IntSet coll;
//insert elements in random order
coll.insert(4);
coll.insert(3);
coll.insert(5);
coll.insert(1);
coll.insert(6);
coll.insert(2);
coll.insert(5);
//iterate over all elements and print them
IntSet::iterator pos;
for (pos = coll.begin(); pos != coll.end(); ++ pos) {
cout<< *pos<<"\n";
}
//insert 4 again and process return value
pair<IntSet::iterator, bool> status = coll.insert(4);
if (status.second) {
cout<<"4 inserted as element "
<<distance(coll.begin(), status.first) + 1
<<endl;
} else {
cout<<"4 already exists"<<endl;
}
copy(coll.begin(), coll.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
cout<<endl;
//assign elements to anthor set with ascending order
//set<int> coll2(coll.begin(), coll.end());
//copy(coll2.begin(), coll2.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
//remove all the elements up to element with 3
coll.erase(coll.begin(), coll.find(3));
copy(coll.begin(), coll.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
cout<<endl;
//remove all elements with value 5
int num = coll.erase(2);
cout<<num<<" elements removed "<<endl;
copy(coll.begin(), coll.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
cout<<endl;
cout<<endl;
return 0;
}运行结果：
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
#include <algorithm>
using namespace std;
struct compare
{
bool operator() (string s1,string s2)
{
return s1>s2;
}///自定义一个仿函数
};
int main()
{
typedef std::set<string,compare> _SET;
_SET s;
s.insert(string("sfdsfd"));
s.insert(string("apple"));
s.insert(string("english"));
s.insert(string("dstd"));
cout<<"s1:"<<endl;
std::set<string,compare>::iterator it = s.begin();
while(it!=s.end())
cout<<*it++<<" ";
cout<<endl<<"s2:"<<endl;
_SET s2;
s2.insert(string("abc"));
s2.insert(string("apple"));
s2.insert(string("english"));
it = s2.begin();
while(it!=s2.end())
cout<<*it++<<" ";
cout<<endl<<endl;
string str[10];
string *end = set_intersection(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//求交集，返回值指向str最后一个元素的尾端
cout<<"result of set_intersection s1,s2:"<<endl;
string *first = str;
while(first<end)
cout <<*first++<<" ";
cout<<endl<<endl<<"result of set_union of s1,s2"<<endl;
end = std::set_union(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//并集 first = str;
while(first<end)
cout <<*first++<<" ";
cout<<endl<<endl<<"result of set_difference of s2 relative to s1"<<endl;
first = str;
end = std::set_difference(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//s2相对于s1的差集 while(first<end)
cout <<*first++<<" ";
cout<<endl<<endl<<"result of set_difference of s1 relative to s2"<<endl;
first = str;
end = std::set_difference(s2.begin(),s2.end(),s.begin(),s.end(),str,compare());//s1相对于s2的差集
while(first<end)
cout <<*first++<<" ";
cout<<endl<<endl;
first = str;
end = std::set_symmetric_difference(s.begin(),s.end(),s2.begin(),s2.end(),str,compare());//上面两个差集的并集 while(first<end)
cout <<*first++<<" ";
cout<<endl;
return 0;
}运行结果：
三、元素的添加准则
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;
//type for sorting criterion
template <class T>
class RuntimeCmp {
public:
enum cmp_mode {normal,reverse};
private:
cmp_mode mode;
public:
//constructor for sorting criterion
//default criterion uses value normal
RuntimeCmp (cmp_mode m = normal) : mode(m) {
// ...
}
//comparsion of elements
bool operator() (const T &t1, const T &t2) const {
return mode == normal ? t1 < t2 : t2 < t1;
}
//comparsion of sorting criteria
bool operator== (const RuntimeCmp &rc) {
return mode == rc.mode;
}
};
//type of a set that uses this sorting criterion
typedef set<int, RuntimeCmp<int> > IntSet;
//foward declaration
void fill(IntSet& iset);
void print(const string name, const IntSet &iset);
int main(int argc, char **argv)
{
//create, fill ,and print set with normal element order
//uses default sorting criterion
IntSet coll;
fill(coll);
print("coll", coll);
//create sorting criterion with reverse element order
RuntimeCmp<int> reverse_order(RuntimeCmp<int>::reverse);
//create, fill ,and print set with reverse element order
IntSet coll2(reverse_order);
fill(coll2);
print("coll2", coll2);
//assign elements AND sorting criterion
coll = coll2;
coll.insert(3);
print("coll", coll);
//just to make sure ....
if (coll.value_comp() == coll2.value_comp()) {
cout<<"coll and coll2 have same sorting criterion"<<endl;
} else {
cout<<"coll and coll2 have different sorting criterions"<<endl;
}
return 0;
}
void print(const string name, const IntSet &iset)
{
cout<<name<<" : ";
copy(iset.begin(), iset.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
cout<<endl;
}
void fill(IntSet &iset)
{
//fill insert elements in random order
iset.insert(4);
iset.insert(7);
iset.insert(5);
iset.insert(1);
iset.insert(6);
iset.insert(2);
iset.insert(5);
}
运行结果：
在我的印象中，set就是一个元素不重复的集合，而事实上也正是这样的。无论从MSDN还是任何其它地方，都会告诉我们set的元素不可以重复。反之，只要元素不重复，就可以顺利的放入到set中。看起来这实在是再清楚不过了，但是仔细想一想的话，就会发现，话说只要不重复的元素就可以被放入到一个set中，但是什么样的元素是不重复的元素呢？或者说，什么样的元素是互不相同的呢？对于内置数据类型，也就是传说中的primary data type，像int 、 double、unsigned，甚至string，这些元素的“相同”非常容易理解，那么对于自定义类型呢？什么样的数据是相同的呢？什么样的数据又是不同的呢？
在以前学习STL的时候，曾经学到过，如果要将自定义的类型放入到set中的话，就需要重载“<”符号，原因是set是一个有序的集合，集合会按照“<”比较的大小，默认按照从小到大的顺序排列。假设我现在设计如下类型：
class MyType
{
public:
int a, b, c;
}
这是，为了让MyType类型可以顺利的放进set中，我必须重载“<”，这时问题来了，要如何重呢？载这类三个型有个数据成员，我能不能要求按排照a的大小列，如果a相等的话就随便按照b或者c的大小排列呢？如果近实现按照a的大小排列的话，重载函数如下：
bool operator< (const MyType& myType) const
{
return a < myType.a;
}
看起来简单明了,但是事实真的是这样吗?如果我声明一个set,并在其中放入MyType(1,2,3)、MyType(1,2,4)我能成功吗？
实验了一下，结果如下：
测试时用的代码是这样的：
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
class MyType
{
public:
int a, b, c;
MyType(int a, int b, int c):a(a), b(b), c(c) { }
bool operator< (const MyType& myType) const
{
return a < myType.a;
}
};
int main()
{
set<MyType> se;
MyType type1(1,2,3);
MyType type2(1,2,4);
se.insert(type1);
se.insert(type2);
cout<<"The set size:"<<se.size()<<endl;
cout<<"Elements in the set as follows:"<<endl;
for(set<MyType>::iterator it = se.begin(); it != se.end(); it++) {
cout<<"("<<it->a<<", "<<it->b<<", "<<it->c<<") ";
}
cout<<endl;
return 0;
}
结果很明显，当我已经把MyType（1,2,3）放到set中之后，就不能把MyType（1,2,4）放进去了。但是为什么呢？这两个对象看起来确实不一样啊！STL在比较是否相同的时候不是要比较每一个数据成员的吗？从上述的例子中，看到的确实不是这样的，STL不会自动的做任何比较，它仅对你说明过的动作干一些指定的活儿。在重载“<”的时候，当只指定众多数据成员中的一部分的时候，如果这部分都相同的话，set就认为是同一个元素了。就如上述所示一样，重载的时候仅作了a的比较，而没有说明如果a相同的话，是否对剩下的元素进行比较。这样一来，set认为MyType（1,2,3）和MyType(1,2,4)是一样的。要让set正确的进行大小的比较，针对自定义类型，就必须说明所有的数据成员的比较情况。如上述的例子的“<”重载，应该这样写：
bool operator< (const MyType& myType) const
{
return a < myType.a ? true : (b < myType.b ? true : c < myType.c);
}
这样一来，就完全说明了每一个数据成员的比较关系，set就可以正常工作了。还是MyType(1,2,3)、MyType(1,2,4)两个元素，这回运行的结果如下：
运行代码为：
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
class MyType
{
public:
int a, b, c;
MyType(int a, int b, int c):a(a), b(b), c(c) { }
bool operator< (const MyType& myType) const
{
return a < myType.a ? true : (b < myType.b ? true : c < myType.c);
}
};
int main()
{
set<MyType> se;
MyType type1(1,2,3);
MyType type2(1,2,4);
se.insert(type1);
se.insert(type2);
cout<<"The set size:"<<se.size()<<endl;
cout<<"Elements in the set as follows:"<<endl;
for(set<MyType>::iterator it = se.begin(); it != se.end(); it++) {
cout<<"("<<it->a<<", "<<it->b<<", "<<it->c<<") ";
}
cout<<endl;
return 0;
}