STL中set用法详解

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;
}