详解c++STL—容器set/multiset

1、set基本概念

1.1、功能

• 所有元素都会在插入时自动被排序

1.2、本质：

• set/multiset属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。

1.3、set和multiset区别

• set不允许容器中有重复的元素
• multiset允许容器中有重复的元素

2、set构造和赋值

2.1、功能描述

创建set容器以及赋值

2.1、构造

• set<T> st; //默认构造函数：
• set(const set &st); //拷贝构造函数

2.3、赋值

• set& operator=(const set &st); //重载等号操作符

2.4、示例

//set容器的构造和赋值
void printSet(set<int> s) {
	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end();it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	//1、默认构造
	set<int> s;

	//插入数据只能用insert
	s.insert(10);
	s.insert(60);
	s.insert(40);
	s.insert(50);
	s.insert(30);
	s.insert(20);
	printSet(s);

	//2、拷贝构造
	set<int> s1(s);
	printSet(s1);

	//3、赋值
	set<int> s2;
	s2 = s1;
	printSet(s2);

}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

注意事项：

set容器插入数据时用insert();

3、set大小和交换

3.1、功能描述

• 统计set容器大小以及交换set容器

3.2、函数原型

• size(); //返回容器中元素的数目
• empty(); //判断容器是否为空
• swap(st); //交换两个集合容器

3.2、示例

//set容器的大小和交换
void printSet(set<int> s) {
	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	set<int> s;
	s.insert(10);
	s.insert(60);
	s.insert(40);
	printSet(s);

	set<int> s1;
	s1.insert(100);
	s1.insert(600);
	s1.insert(400);
	printSet(s1);

	//大小
	//1、判断是否为空
	if (s.empty()){
		cout << "set容器为空" << endl;
	}
	else {
		cout << "set容器不为空：" << endl;
		//2、访问大小
		cout << "大小为：" << s.size() << endl;
	}

	//交换
	cout << "交换前：" << endl;
	printSet(s);
	printSet(s1);

	s1.swap(s);
	cout << "交换后：" << endl;
	printSet(s);
	printSet(s1);

}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

4、set插入和删除

4.1、功能描述

• set容器进行插入数据和删除数据

4.2、函数原型

• insert(elem); //在容器中插入元素。
• clear(); //清除所有元素
• erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
• erase(beg, end); //删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
• erase(elem); //删除容器中值为elem的元素。

4.3、示例

//set容器的插入和删除
void printSet(set<int> s) {
	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	set<int> s;
	//1、插入
	s.insert(10);
	s.insert(60);
	s.insert(40);
	printSet(s);

	//2.删除
	s.erase(s.begin());	//删除指定位置
	printSet(s);

	s.erase(s.begin(),s.end());	//删除指定区间
	printSet(s);

	//3、清空  清空后打印一个换行
	s.erase(s.begin(),s.end());
	s.clear();
	printSet(s);


}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

5、set查找和统计

5.1、功能描述

• 对set容器进行查找数据以及统计数据

5.2、函数原型

• find(key); //查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();
• count(key); //统计key的元素个数

5.3、示例

//set容器的查找和统计
void printSet(set<int> s) {
	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	set<int> s;
	s.insert(10);
	s.insert(60);
	s.insert(40);
	printSet(s);

	//1、查找
	set<int>::iterator it = s.find(10);
	if (it != s.end()) {
		cout << "查找到值：" << *it << endl;
	}
	else {
		cout << "未找到！" << endl;
	}

	//2、统计
	cout << "个数：" << s.count(10) << endl;

}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

注意事项：

1、对于set而言，统计结果只有两个：0,1；

6、set和multiset区别

6.1、区别

• set不可以插入重复数据，而multiset可以
• set插入数据的同时会返回插入的bool结果，表示插入是否成功
• multiset不会检测数据，直接返回一个迭代器，因此可以插入重复数据

6.2、示例

//set和multiset的区别
void printSet(set<int> s) {
	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	set<int> s;

	pair<set<int>::iterator,bool> pai = s.insert(10);
	if (pai.second) {
		cout << "第一次插入10成功" << endl;
		cout << *pai.first << endl;
	}
	else {
		cout << "第一次插入10失败" << endl;
	}

	pai = s.insert(10);
	if (pai.second) {
		cout << "第二次插入10成功" << endl;
		cout << *pai.first << endl;
	}
	else {
		cout << "第二次插入10失败" << endl;
	}

	multiset<int> ms;
	multiset<int>::iterator it =  ms.insert(20);
	cout <<"第一次插入："<< * it << endl;

	it = ms.insert(20);
	cout << "第二次插入：" << *it << endl;

	it = ms.insert(20);
	cout << "第三次插入：" << *it << endl;
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

7、pair对组创建

7.1、功能描述

• 成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据

7.2、两种创建方式

• pair<type, type> p ( value1, value2 );
• pair<type, type> p = make_pair( value1, value2 );

7.3、示例

//pair对组的创建
void test01() {
	//第一种方式创建
	pair<string, int> p("zhangsan",18);
	cout << "姓名：" << p.first << "年龄：" << p.second << endl;

	//第二种方式创建
	pair<string,int>p1 = make_pair("lisi", 20);
	cout << "姓名：" << p1.first << "年龄：" << p1.second << endl;
}

int main() {
	test01();
}

8、set容器排序

问题描述：set容器默认排序规则为从小到大，如何改变排序规则？

8.1、主要技术点

• 利用仿函数，可以改变排序规则

8.2、示例

示例1： set存放内置数据类型

//排序规则，降序
class myCompare {
public:
	bool operator()(int v1,int v2)const {
		return v1 > v2;
	}
};

void test() {
	set<int> s;

	//插入时，默认升序
	s.insert(10);
	s.insert(60);
	s.insert(20);
	s.insert(40);
	s.insert(30);
	s.insert(50);
	
	//遍历
	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end();it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//改变排序规则——降序

	set<int,myCompare> s1;
	s1.insert(10);
	s1.insert(60);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);
	s1.insert(30);
	s1.insert(50);

	for (set<int,myCompare>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main() {
	test();
}

总结：利用仿函数可以指定set容器的排序规则

示例2: set存放自定义数据类型

class Person {
public:
	Person(string name, int age) :m_name(name), m_age(age) {}

	string m_name;
	int m_age;
};

class myCompare {
public:
	bool operator()(Person p1,Person p2)const {
		return p1.m_age > p2.m_age;
	}
};
void test() {
	set<Person,myCompare> s;

	Person p1("刘备", 23);
	Person p2("关羽", 27);
	Person p3("张飞", 25);
	Person p4("赵云", 21);

	s.insert(p1);
	s.insert(p2);
	s.insert(p3);
	s.insert(p4);

	for (set<Person>::iterator it = s.begin(); it != s.end();it++) {
		cout << "姓名：" << it->m_name << "年龄：" << it->m_age << endl;
	}

}
int main() {
	test();
}

总结：

对于自定义数据类型，set必须指定排序规则才可以插入数据