STL--set/multiset(4)

一、set/multiset

1.简介：

• set是一个集合容器，其中所包含的元素是唯一的，集合中的元素按一定的顺序排列。元素插入过程是按排序规则插入，所以不能指定插入位置。
• set采用红黑树变体的数据结构实现，红黑树属于平衡二叉树。在插入操作和删除操作上比vector快。
• set不可以直接存取元素。（不可以使用at.(pos)与[]操作符）。
• multiset与set的区别：set支持唯一键值，每个元素值只能出现一次；而multiset中同一值可以出现多次。
• 不可以直接修改set或multiset容器中的元素值，因为该类容器是自动排序的。如果希望修改一个元素值，必须先删除原有的元素，再插入新的元素。

使用前准备：

#include <set>  
using namespace std;

2.相关操作

对象默认构造

set采用模板类实现，set/multiset对象的默认构造形式：set<T> setT;  multiset<T> multisetT;   如：
set<int> setInt;            //一个存放int的set容器。
set<float> setFloat;     //一个存放float的set容器。
set<string> setString;     //一个存放string的set容器。
multiset<int> mulsetInt;            //一个存放int的multi set容器。
multi set<float> multisetFloat;     //一个存放float的multi set容器。
multi set<string> multisetString;     //一个存放string的multi set容器。
...       
//尖括号内可以还设置各种指针类型或自定义类型。

set的插入与迭代器

• set.insert(elem);     //在容器中插入元素。
• set.begin();  //返回容器中第一个数据的迭代器。
• set.end();  //返回容器中最后一个数据之后的迭代器。
• set.rbegin();  //返回容器中倒数第一个元素的迭代器。
• set.rend();   //返回容器中倒数最后一个元素的后面的迭代器。

#include <set>
#include <iostream>

using namespace std;

void main()
{
    set<int> setInt;
    setInt.insert(3); setInt.insert(1);setInt.insert(5);setInt.insert(2);
    for(set<int>::iterator it=setInt.begin(); it!=setInt.end(); ++it)
    {
        int iItem = *it;
        cout << iItem;    //或直接使用cout << *it
    }
    //这样子便顺序输出  1 2 3 5。
}

 

• set<int,less<int> >  setIntA;  //该容器是按升序方式排列元素。
• set<int,greater<int>> setIntB;   //该容器是按降序方式排列元素。
• set<int> 相当于 set<int,less<int>>。
• less<int>与greater<int>中的int可以改成其它类型，该类型主要要跟set容纳的数据类型一致。

当插入数据类型为自定义类型时，这时排序就要用到函数对象functor:

函数对象functor

• functor，翻译成函数对象，伪函数，算符，是重载了“()”操作符的普通类对象。从语法上讲，它与普通函数行为类似。

题目：学生包含学号，姓名属性，现要求任意插入几个学生对象到set容器中，使得容器中的学生按学号的升序排序。

#include <set>
#include <iostream>

using namespace std;

//学生类
class CStudent
{
public:
    CStudent(int iID, string strName)
    {
        m_iID = iID;
        m_strName = strName;
    }
    int m_iID;        //学号
    string m_strName;     //姓名
};
//为保持主题鲜明，本类不写拷贝构造函数，不类也不需要写拷贝构造函数。但大家仍要有考虑拷贝构造函数的习惯。

//函数对象
struct StuFunctor
{
    bool operator()  (const CStudent &stu1, const CStudent &stu2)
    {
        return (stu1.m_iID<stu2.m_iID);
    }
};

//main函数
void main()
{
    set<CStudent, StuFunctor> setStu;
    setStu.insert(CStudent(3,"小张"));
    setStu.insert(CStudent(1,"小李"));
    setStu.insert(CStudent(5,"小王"));
    setStu.insert(CStudent(2,"小刘"));
    //此时容器setStu包含了四个学生对象，分别是按姓名顺序的“小李”，“小刘”，“小张”，“小王” 

    for(set<CStudent, StuFunctor>::iterator it=setStu.begin(); it!=setStu.end(); ++it)
    {
        CStudent stu(*it);
        cout << stu.m_strName.c_str() <<" ";//output: 小李 小刘 小张 小王
    }
}

set对象的拷贝构造与赋值

set(const set &st);       //拷贝构造函数
set& operator=(const set &st); //重载等号操作符
set.swap(st);    //交换两个集合容器

set的大小

• set.size(); //返回容器中元素的数目
• set.empty();//判断容器是否为空

set的删除

• set.clear();  //清除所有元素
• set.erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
• set.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。

set的查找

• set.find(elem);   //查找elem元素，返回指向elem元素的迭代器。
• set.count(elem);   //返回容器中值为elem的元素个数。对set来说，要么是0，要么是1。对multiset来说，值可能大于1。
• set.lower_bound(elem);  //返回第一个>=elem元素的迭代器。
• set.upper_bound(elem);    //  返回第一个>elem元素的迭代器。
• set.equal_range(elem);  //返回容器中与elem相等的上下限的两个迭代器，而这两个迭代器被封装在pair中。上限是闭区间，下限是开区间，如[beg,end)。

二、pair

1、简介

• pair译为对组，可以将两个值视为一个单元。
• pair<T1,T2>存放的两个值的类型，可以不一样，如T1为int，T2为float。T1,T2也可以是自定义类型。
• pair.first是pair里面的第一个值，是T1类型。
• pair.second是pair里面的第二个值，是T2类型。

2.使用

例如 set<int> setInt;
...  //往setInt容器插入元素1,3,5,7,9
pair< set<int>::iterator , set<int>::iterator > pairIt = setInt.equal_range(5);
set<int>::iterator itBeg = pairIt.first;
set<int>::iterator itEnd = pairIt.second;
//此时 *itBeg==5  而  *itEnd == 7