C++中 set（集合容器）的用法
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，
它会自动调整二叉树的排列，把该元素放到适当的位置，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，还得确保根节点的左子树的高度与有字数的高度相等，
这样，二叉树的高度最小，从而检索速度最快。要注意的是，它不会重复插入相同键值的元素，而采取忽略处理。
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的容器。
另外，采用中序遍历算法可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从小到大的顺序排列。
构造set集合的主要目的是为了快速检索，使用set前，需要在程序头文件中包含声明“#include<set>”。
c++ stl集合(Set)：
是一种包含已排序对象的关联容器。set/multiset会根据待定的排序准则，
自动将元素排序。两者不同在于前者不允许元素重复，而后者允许。
1) 不能直接改变元素值，因为那样会打乱原本正确的顺序，要改变元素值必须先删除旧元素，则插入新元素
2) 不提供直接存取元素的任何操作函数，只能通过迭代器进行间接存取，而且从迭代器角度来看，元素值是常数
3) 元素比较动作只能用于型别相同的容器(即元素和排序准则必须相同)
set的各成员函数列表如下:
begin()--返回指向第一个元素的迭代器
clear()--清除所有元素
count()--返回某个值元素的个数
empty()--如果集合为空，返回true
end()--返回指向最后一个元素的迭代器
equal_range()--返回集合中与给定值相等的上下限的两个迭代器
erase()--删除集合中的元素
find()--返回一个指向被查找到元素的迭代器
get_allocator()--返回集合的分配器
insert()--在集合中插入元素
lower_bound()--返回指向大于（或等于）某值的第一个元素的迭代器
key_comp()--返回一个用于元素间值比较的函数
max_size()--返回集合能容纳的元素的最大限值
rbegin()--返回指向集合中最后一个元素的反向迭代器
rend()--返回指向集合中第一个元素的反向迭代器
size()--集合中元素的数目
swap()--交换两个集合变量
upper_bound()--返回大于某个值元素的迭代器
value_comp()--返回一个用于比较元素间的值的函数
1.创建set集合对象
创建set对象时，需要指定元素的类型，这一点和其他容器一样。
1 #include<iostream> 2 #include<set> 3 using namespace std; 4 int main() 5 { 6 set<int> s; 7 return 0; 8 }
2.元素的插入与中序遍历
采用inset()方法把元素插入到集合中，插入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，结果正好是元素排序后的结果。
1 #include<iostream> 2 #include<set> 3 using namespace std; 4 int main() 5 { 6 set<int> s; 7 s.insert(5); //第一次插入5，可以插入 8 s.insert(1); 9 s.insert(6); 10 s.insert(3); 11 s.insert(5); //第二次插入5，重复元素，不会插入 12 set<int>::iterator it; //定义前向迭代器 13 //中序遍历集合中的所有元素 14 for(it = s.begin(); it != s.end(); it++) 15 { 16 cout << *it << " "; 17 } 18 cout << endl; 19 return 0; 20 } 21 //运行结果：1 3 5 6
3.元素的方向遍历
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结果。
它需要用到rbegin()和rend()两个方法，它们分别给出了反向遍历的开始位置和结束位置。
1 #include<iostream> 2 #include<set> 3 using namespace std; 4 int main() 5 { 6 set<int> s; 7 s.insert(5); //第一次插入5，可以插入 8 s.insert(1); 9 s.insert(6); 10 s.insert(3); 11 s.insert(5); //第二次插入5，重复元素，不会插入 12 set<int>::reverse_iterator rit; //定义反向迭代器 13 //反向遍历集合中的所有元素 14 for(rit = s.rbegin(); rit != s.rend(); rit++) 15 { 16 cout << *rit << " "; 17 } 18 cout << endl; 19 return 0; 20 } 21 //运行结果：6 5 3 1
4.元素的删除
与插入元素的处理一样，集合具有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。
1 #include<iostream> 2 #include<set> 3 using namespace std; 4 int main() 5 { 6 set<int> s; 7 s.insert(5); //第一次插入5，可以插入 8 s.insert(1); 9 s.insert(6); 10 s.insert(3); 11 s.insert(5); //第二次插入5，重复元素，不会插入 12 s.erase(6); //删除键值为6的元素 13 set<int>::reverse_iterator rit; //定义反向迭代器 14 //反向遍历集合中的所有元素 15 for(rit = s.rbegin(); rit != s.rend(); rit++) 16 { 17 cout << *rit << " "; 18 } 19 cout << endl; 20 set<int>::iterator it; 21 22 it = s.begin(); 23 for(int i = 0; i < 2; i++) 24 it = s.erase(it); 25 for(it = s.begin(); it != s.end(); it++) 26 cout << *it << " "; 27 cout << endl; 28 29 s.clear(); 30 cout << s.size() << endl; 31 32 return 0; 33 } 34 /* 35 运行结果： 36 5 3 1 37 5 38 0 39 */
5.元素的检索
使用find()方法对集合进行检索，如果找到查找的的键值，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()。
1 #include<iostream> 2 #include<set> 3 using namespace std; 4 int main() 5 { 6 set<int> s; 7 s.insert(5); //第一次插入5，可以插入 8 s.insert(1); 9 s.insert(6); 10 s.insert(3); 11 s.insert(5); //第二次插入5，重复元素，不会插入 12 set<int>::iterator it; 13 it = s.find(6); //查找键值为6的元素 14 if(it != s.end()) 15 cout << *it << endl; 16 else 17 cout << "not find it" << endl; 18 it = s.find(20); 19 if(it != s.end()) 20 cout << *it << endl; 21 else 22 cout << "not find it" << endl; 23 return 0; 24 } 25 /* 26 运行结果： 27 6 28 not find it 29 */
下面这种方法也能判断一个数是否在集合中：
1 #include <cstdio> 2 #include <set> 3 using namespace std; 4 int main() { 5 set <int> s; 6 int a; 7 for(int i = 0; i < 10; i++) 8 s.insert(i); 9 for(int i = 0; i < 5; i++) { 10 scanf("%d", &a); 11 if(!s.count(a)) //不存在 12 printf("does not exist\n"); 13 else 14 printf("exist\n"); 15 } 16 return 0; 17 }
6.自定义比较函数
使用insert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奖该元素放到该放的节点上去。
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，即按键值从小到大的顺序插入元素。
但在很多情况下，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。下面的程序比较规则为按键值从大到小的顺序插入到集合中。
1 #include<iostream> 2 #include<set> 3 using namespace std; 4 struct mycomp 5 { //自定义比较函数，重载“（）”操作符 6 bool operator() (const int &a, const int &b) 7 { 8 if(a != b) 9 return a > b; 10 else 11 return a > b; 12 } 13 }; 14 int main() 15 { 16 set<int, mycomp> s; //采用比较函数mycomp 17 s.insert(5); //第一次插入5，可以插入 18 s.insert(1); 19 s.insert(6); 20 s.insert(3); 21 s.insert(5); //第二次插入5，重复元素，不会插入 22 set<int,mycomp>::iterator it; 23 for(it = s.begin(); it != s.end(); it++) 24 cout << *it << " "; 25 cout << endl; 26 return 0; 27 } 28 /* 29 运行结果：6 5 3 1 30 */
(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。
1 #include<iostream> 2 #include<set> 3 #include<string> 4 using namespace std; 5 struct Info 6 { 7 string name; 8 double score; 9 bool operator < (const Info &a) const // 重载“<”操作符，自定义排序规则 10 { 11 //按score由大到小排序。如果要由小到大排序，使用“>”即可。 12 return a.score < score; 13 } 14 }; 15 int main() 16 { 17 set<Info> s; 18 Info info; 19 20 //插入三个元素 21 info.name = "Jack"; 22 info.score = 80; 23 s.insert(info); 24 info.name = "Tom"; 25 info.score = 99; 26 s.insert(info); 27 info.name = "Steaven"; 28 info.score = 60; 29 s.insert(info); 30 31 set<Info>::iterator it; 32 for(it = s.begin(); it != s.end(); it++) 33 cout << (*it).name << " : " << (*it).score << endl; 34 return 0; 35 } 36 /* 37 运行结果： 38 Tom : 99 39 Jack : 80 40 Steaven : 60 41 */
