STL之Set和multiset容器
1.Set和multiset容器
1）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。
2）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。
3）set不可以直接存取元素。（不可以使用at.(pos)与[]操作符）。
4）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。
5）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。
6）#include <set>
2.set/multiset对象的默认构造
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。
multiset<float> multisetFloat; //一个存放float的multi set容器。
multiset<string> multisetString; //一个存放string的multi set容器。
3.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。
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。
4.Set集合的元素排序
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>>。
注：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。
使用stl提供的函数对象
set<int,greater<int>> setIntB;
setIntB.insert(3);
setIntB.insert(1);
setIntB.insert(5);
setIntB.insert(2);
此时容器setIntB就包含了按顺序的5,3,2,1元素
疑问1：less<>与greater<>是什么？
疑问2：如果set<>不包含int类型，而是包含自定义类型，set容器如何排序？
要解决如上两个问题，需要了解容器的函数对象，也叫伪函数，英文名叫functor。下面将讲解什么是functor，functor的用法。
5.函数对象functor的用法
尽管函数指针被广泛用于实现函数回调，但C++还提供了一个重要的实现回调函数的方法，那就是函数对象。
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。
greater<>与less<>就是函数对象。
下面举出greater<int>的简易实现原理。
struct greater
{
bool operator() (const int& iLeft, const int& iRight)
{
return (iLeft>iRight); //如果是实现less<int>的话，这边是写return (iLeft<iRight);
}
}
容器就是调用函数对象的operator()方法去比较两个值的大小。
例子：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。 //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 } //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” }
6.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<int> setIntB(setIntA); //1 3 5 7 9 set<int> setIntC; setIntC = setIntA; //1 3 5 7 9 setIntC.insert(6); setIntC.swap(setIntA); //交换
7.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<int> setIntA; setIntA.insert(3); setIntA.insert(1); setIntA.insert(7); setIntA.insert(5); setIntA.insert(9); if (!setIntA.empty()) { int iSize = setIntA.size(); //5 }
8.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.erase(elem); //删除容器中值为elem的元素。
删除区间内的元素 setInt是用set<int>声明的容器，现已包含按顺序的1,3,5,6,9,11元素。 set<int>::iterator itBegin=setInt.begin(); ++ itBegin; set<int>::iterator itEnd=setInt.begin(); ++ itEnd; ++ itEnd; ++ itEnd; setInt.erase(itBegin,itEnd); //此时容器setInt包含按顺序的1,6,9,11四个元素。 删除容器中第一个元素 setInt.erase(setInt.begin()); //6,9,11 删除容器中值为9的元素 set.erase(9); 删除setInt的所有元素 setInt.clear(); //容器为空
9.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。上限是闭区间，下限是开区间，如[beg,end)。
以上函数返回两个迭代器，而这两个迭代器被封装在pair中。
以下讲解pair的含义与使用方法。
set<int> setInt; setInt.insert(3); setInt.insert(1); setInt.insert(7); setInt.insert(5); setInt.insert(9); set<int>::iterator itA = setInt.find(5); int iA = *itA; //iA == 5 int iCount = setInt.count(5); //iCount == 1 set<int>::iterator itB = setInt.lower_bound(5); set<int>::iterator itC = setInt.upper_bound(5); int iB = *itB; //iB == 5 int iC = *itC; //iC == 7 pair< set<int>::iterator, set<int>::iterator > pairIt = setInt.equal_range(5); //pair是什么？
10.pair的使用
1）pair译为对组，可以将两个值视为一个单元。
2）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。
3）pair.first是pair里面的第一个值，是T1类型。
4）pair.second是pair里面的第二个值，是T2类型。
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
一、容器set/multiset的使用方法；
红黑树的变体，查找效率高，插入不能指定位置，插入时自动排序。
二、functor的使用方法；
类似于函数的功能，可用来自定义一些规则，如元素比较规则。
三、pair的使用方法。
对组，一个整体的单元，存放两个类型(T1,T2，T1可与T2一样)的两个元素。
例子: int x; scanf("%ld",&x); multiset<int> h;//建立一个multiset类型，变量名是h，h序列里面存的是int类型,初始h为空 while(x!=0){ h.insert(x);//将x插入h中 scanf("%ld",&x); } pair< multiset<int>::iterator , multiset<int>::iterator > pairIt = h.equal_range(22); multiset<int>::iterator itBeg = pairIt.first; multiset<int>::iterator itEnd = pairIt.second; int nBeg = *itBeg; int nEnd = *itEnd; while(!h.empty()){// 序列非空h.empty()==true时表示h已经空了 multiset<int>::iterator c = h.begin();//c指向h序列中第一个元素的地址，第一个元素是最小的元素 printf("%ld ",*c);//将地址c存的数据输出 h.erase(c);//从h序列中将c指向的元素删除 }
