C++ set容器用法 学习笔记
set集合容器实现了红黑树(Red-Black Tree)的平衡二叉检索树的数据结构，在插入元素时，他会自动调整二叉树的排列，把该元素放到合适的位置上，以确保每个子树根节点的键值大于左子树所有节点的键值，而小于右子树所有节点的键值；另外，还得保证根节点左子树的高度与右子树的高度相等，这样，二叉树的高度最小，从而检索的速度最快。要注意的是，他不会重复插入相同键值的元素，二采取忽略处理，如下图所示：
平衡二叉检索树的检索使用中序遍历算法，检索效率高于vector，deque和list等容器，另外，采用中序遍历算法可以将键值由小到大遍历出来，所以，可以理解为平衡二叉检索树在插入元素时，就会自动将元素按键值由大到小的顺序排列；
对于set容器中的键值，不可直接去修改，因为如果把容器中的一个键值修改了，set容器会根据新的键值旋转子树，以保持新的平衡，这样，修改的键值很可能就不在原先那个位置了，换句话说，构造set容器的蛀牙目的就是为了快速检索。
multiset(多重集合容器)，map(映照容器)和multimap(多重映照容器)的内结构也是平衡二叉检索树；
使用set前，需要在程序的头文件中包含声明#include <set>；它包含了set和multiset两种容器额定义；
<1>创建set对象；
创建set对象时，需要指定元素的类型，这一点与其他容器一样，下面的程序详细说明了如何创建一个集合对象：
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[])
{
//定义元素类型为int的集合对象s，当前没有任何元素；
//元素的排列采用默认的比较规则，当然，可以自定义比较规则函数；
set<int>s;
return 0;
}
<2>.set元素的插入；
采用insert()方法把元素插入到集合中去，插入的具体规则在默认的比较规则下，是按元素值从小到大插入，如果自己指定了比较规则函数，则按自定义比较规则函数插入。
使用前向迭代器对集合中序遍历，其结果正好是元素排序的结果；
下例说明了insert()方法的使用方法：
运行结果为：
1 6 8 12
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[])
{
//定义元素类型为int的集合对象a, 当前没有任何元素;
set <int> s;
//插入了5个元素但由于8有重复，所以第二次插入的8并没有执行;
s.insert(8); //第一次插入8,可以执行;
s.insert(1);
s.insert(12);
s.insert(6);
s.insert(8); //第二次插入8，重复元素，不会插入;
//中序遍历集合中的元素
set <int> :: iterator it; //定义迭代器；
for(it=s.begin(); it != s.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
<3>.set元素的反向遍历；
使用反向迭代器reverse iterator可以反向遍历集合，输出的结果正好是集合元素的反向排序的结果，他需要用到rbegin()和rend()两个方法，他们分别给出了反向遍历的开始位置和借宿位置。
下例详细的说明了如何对集合进行反向遍历：
运行结果为：
12 8 6 1
The Code Follows:
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[])
{
//定义元素类型为int的集合对象a, 当前没有任何元素;
set <int> s;
//插入了5个元素但由于8有重复，所以第二次插入的8并没有执行;
s.insert(8); //第一次插入8,可以执行;
s.insert(1);
s.insert(12);
s.insert(6);
s.insert(8); //第二次插入8，重复元素，不会插入;
//反向遍历集合中的元素
set <int> :: reverse_iterator rit; //定义反向迭代器；
for(rit=s.rbegin(); rit != s.rend(); rit++) {
cout << *rit << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
<4>.set元素的删除与容器清空；
与插入元素的处理一样，集合就高效的删除处理功能，并自动重新调整内部的红黑树的平衡；
删除的对象可以是某个迭代器位置上的元素，等于某键值的元素，一个区间上的元素和清空集合；
运行结果为：
12 8 1
0
The Code Follows:
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[])
{
//定义元素类型为int的集合对象a, 当前没有任何元素;
set <int> s;
//插入了5个元素但由于8有重复，所以第二次插入的8并没有执行;
s.insert(8); //第一次插入8,可以执行;
s.insert(1);
s.insert(12);
s.insert(6);
s.insert(8); //第二次插入8，重复元素，不会插入;
//删除键值为6的元素；
s.erase(6);
//反向遍历集合洲哥的元素；
set <int> :: reverse_iterator rit; //定义反向迭代器；
for(rit=s.rbegin(); rit != s.rend(); rit++) {
cout << *rit << " ";
}
cout << endl;
//清空集合；
s.clear();
cout << s.size() << endl;
return 0;
}
<5>. Set 元素的检索；
使用find()方法对集合进行搜索，如果找到查找的键值，则返回该键值的迭代器位置，否则，返回集合最后一个元素后面的一个位置，即end()；
下例程序详细讲述了如何使用find()方法对集合进行检索：
运行结果为：
6
Not find it！
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[])
{
//定义元素类型为int的集合对象a, 当前没有任何元素;
set <int> s;
//插入了5个元素但由于8有重复，所以第二次插入的8并没有执行;
s.insert(8); //第一次插入8,可以执行;
s.insert(1);
s.insert(12);
s.insert(6);
s.insert(8); //第二次插入8，重复元素，不会插入;
//查找键值为6的元素;
set <int> ::iterator it; //定义前向迭代器；
it = s.find(6);
if(it != s.end()) cout << *it << endl;
//查找键值为20的元素；
it = s.find(20);
if(it != s.end()) { //找到
cout << *it << endl;
}else { //没找到；
cout << "Not find it!" << endl;
}
return 0;
}
<6>.set自定义比较函数；
使用insert()方法将元素插入到集合中去的时候，集合会根据设定的比较函数将该元素放到盖房的节点上去，在定义集合的时候，如果没有指定比较函数，那么采用默认的比较函数，即按键值由大到小的顺序插入元素，在很多情况下，需要自己编写比较函数；
编写比较函数有两种方法：
1>.如果元素不是结构体，那么，可以编写比较函数。下例程序编写的比较规则是要求按键值由大到小的顺序将元素插入到集合中；
运行结果：
12 8 6 1
The Code Follows:
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
struct mycmp //自定义比较函数mycmp, 重载()运算符；
{
bool operator() (const int &a, const int &b)
{
return a > b;
}
};
int main(int argc, char *argv[])
{
//定义元素类型为int的集合对象a, 当前没有任何元素;
//采用的比较函数是mycmp;
set <int, mycmp> s;
//插入了5个元素但由于8有重复，所以第二次插入的8并没有执行;
s.insert(8); //第一次插入8,可以执行;
s.insert(1);
s.insert(12);
s.insert(6);
s.insert(8); //第二次插入8，重复元素，不会插入;
set <int> ::iterator it; //定义前向迭代器；
for(it=s.begin(); it != s.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
2>. 如果元素是结构体，那么，可以直接把比较函数写在结构体内，下例程序详细说明了具体操作：
运行结果为：
Jack 80.5
Nacy 60.5
Tomi 20.5
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;
struct Info
{
string name;
float score;
//重载“<”操作符，自定义排序准则；
bool operator < (const Info &a) const
{
//按score由大到小排列。如果要由小到大排列，使用“>”号即可；
return a.score < score;
}
};
int main()
{
//定义元素类型为Info结构体的集合对象s,当前没有任何元素；
set <Info> s;
//定义Info结构体的对象；
Info info;
//插入三个元素；
info.name = "Jack";
info.score = 80.5;
s.insert(info);
info.name = "Tomi";
info.score = 20.5;
s.insert(info);
info.name = "Nacy";
info.score = 60.5;
s.insert(info);
set <Info> :: iterator it; //定义前向迭代器；
for(it=s.begin(); it != s.end(); it++) {
cout << (*it).name << " " << (*it).score << endl;
}
return 0;
}