C++提高编程（三）—— STL常用容器(8) ：set / multiset容器

本文主要是介绍C++提高编程（三）—— STL常用容器(8) ：set / multiset容器，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

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8. set / multiset容器
- 8.1 set基本概念
- 8.2 set构造和赋值
- 8.3 set大小和交换
- 8.4 set插入和删除
- 8.5 set查找和统计
- 8.6 set和multiset区别
- 8.7 pair对组创建
- 8.8 set容器排序

8. set / multiset容器

8.1 set基本概念

简介： 所有元素都会在插入时自动被排序。

本质： set/multiset属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。

set和multiset的区别：1. set不允许容器中有重复的元素；
2. multiset允许容器中有重复的元素。

8.2 set构造和赋值

功能描述： 创建set容器以及赋值。

构造：

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

赋值：

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

实例如下所示。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>

//set容器构造和赋值

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

void test01()
{
	set<int>s1;

	//插入数据：只有insert插入方式
	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);

	//遍历容器
	//set容器特点：1. 所有元素插入时自动被排序；2. 不允许插入重复值
	printSet(s1);  //10 20 30 40

	//拷贝构造
	set<int>s2(s1);
	printSet(s2);  //10 20 30 40

	//赋值
	set<int>s3;
	s3 = s2;
	printSet(s3);  //10 20 30 40
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

10 20 30 40
10 20 30 40
10 20 30 40

总结： 1. set容器插入数据时用insert；
2. set容器插入数据的数据会自动排序。

8.3 set大小和交换

功能描述： 统计set容器大小以及交换set容器。

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

实例如下所示。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>

//set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;
}

//大小
void test01()
{
	set<int>s1;

	//插入数据：只有insert插入方式
	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);

	printSet(s1);

	if (s1.empty())
	{
		cout << "s1为空！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "s1不为空！" << endl;
		cout << "s1的大小为：" << s1.size() << endl;
	}
}

//交换
void test02()
{
	set<int>s1;

	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);

	set<int>s2;

	s2.insert(100);
	s2.insert(400);
	s2.insert(200);
	s2.insert(300);

	cout << "交换前：" << endl;
	printSet(s1);
	printSet(s2);

	cout << "交换后：" << endl;
	s1.swap(s2);
	printSet(s1);
	printSet(s2);
}

int main()
{
	test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

10 20 30 40
s1不为空！
s1的大小为：4
交换前：
10 20 30 40
100 200 300 400
交换后：
100 200 300 400
10 20 30 40

总结： set容器没有resize操作。

8.4 set插入和删除

功能描述： set容器进行插入数据和删除数据。

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

实例如下所示。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>

//set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>s1;

	//插入
	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);

	printSet(s1);

	//删除
	s1.erase(s1.begin());
	printSet(s1);

	//删除的重载版本
	s1.erase(30);
	printSet(s1);

	//清空
	//s1.erase(s1.begin(), s1.end());
	s1.clear();
	printSet(s1);
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

10 20 30 40
20 30 40
20 40

请按任意键继续. . .

8.5 set查找和统计

功能描述： 对set容器进行查找数据以及统计数据。

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

实例如下所示。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>

//set查找和统计

//查找
void test01()
{
	set<int>s1;

	//插入数据
	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);

	//查找
	set<int>::iterator pos = s1.find(30);
	if (pos != s1.end())
	{
		cout << "找到元素：" << *pos << endl;
	}
	else
	{
		cout << "未找到元素！" << endl;
	}
}

//统计
void test02()
{
	set<int>s1;

	//插入数据
	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);  //多个元素30，查找时只有一个
	s1.insert(30);
	s1.insert(30);

	//统计30的个数
	int num = s1.count(30);  //对于set而言，统计结果要么是0，要么是1
	cout << "num = " << num << endl;
}

int main()
{
	test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

找到元素：30
num = 1

总结： 1. 查找find：返回的是迭代器；
2. 统计count：对于set，结果为0或者1。

8.6 set和multiset区别

学习目标： 掌握set和multiset的区别。

set和multiset的区别： 1. set不可以插入重复数据，而multiset可以；
2. set插入数据的同时会返回插入结果，表示插入是否成功。
3. multiset不会检测数据，因此可以插入重复数据。

实例如下所示。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>

//set和multiset区别

void test01()
{
	set<int>s;

	pair<set<int>::iterator, bool> ret = s.insert(10);

	if (ret.second)  //ret.second代表第二个元素
	{
		cout << "第一次插入成功！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "第一次插入失败！" << endl;
	}

	ret = s.insert(10);
	if (ret.second)
	{
		cout << "第二次插入成功！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "第二次插入失败！" << endl;
	}

	multiset<int>ms;  //允许插入重复值
	ms.insert(10);
	ms.insert(10);
	for(multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

第一次插入成功！
第二次插入失败！
10 10

总结： 如果不允许插入重复数据可以利用set，如果需要插入重复数据利用multiset。

8.7 pair对组创建

功能描述： 成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据。

两种创建方式：

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

实例如下所示。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

//pair对组的创建

void test01()
{
	//第一种方式
	pair<string, int>p1("Tom", 20);
	 
	cout << "姓名：" << p1.first << "      年龄：" << p1.second << endl;

	//第二种方式
	pair<string, int>p2 = make_pair("Jerry", 30);
	cout << "姓名：" << p2.first << "    年龄：" << p2.second << endl;
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

姓名：Tom 年龄：20
姓名：Jerry 年龄：30

总结： 两种方式都可以创建对组，记住一种即可。

8.8 set容器排序

学习目标： set容器默认排序规则为从小到大，掌握如何改变排序规则。

主要技术点： 利用仿函数，可以改变排序规则。

例1： set存放内置数据类型

#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>

//set容器的排序

class MyCompare  //降序排序规则仿函数
{
public:
	bool operator()(int v1, int v2)
	{
		return v1 > v2;
	}
};

void test01()
{
	set<int>s1;

	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(50);
	s1.insert(30);

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

	//指定排序规则为从大到小
	set<int, MyCompare>s2;  //set容器要在插入数据前指定排序规则，数据插入之后无法修改

	s2.insert(10);
	s2.insert(40);
	s2.insert(20);
	s2.insert(50);
	s2.insert(30);

	for (set<int>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

10 20 30 40 50
50 40 30 20 10

总结： 1. 利用仿函数可以指定set容器的排序规则；
2. set容器要在插入数据前指定排序规则，数据插入之后无法修改。

例2： set存放自定义数据类型

#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>
#include<string>

//set容器的排序
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

class comparePerson
{
public:
	bool operator()(const Person p1, const Person p2)
	{
		return p1.m_Age > p2.m_Age;  //按年龄降序排列
	}
};

void test01()
{
	set<Person, comparePerson>s;

	//创建Person对象
	Person p1("刘备", 24);
	Person p2("关羽", 28);
	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, comparePerson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
	{
		cout << "姓名：" << it->m_Name << "    年龄：" << it->m_Age << endl;
	}
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

姓名：关羽年龄：28
姓名：张飞年龄：25
姓名：刘备年龄：24
姓名：赵云年龄：21

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。

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