08--STL关联容器(set/multiset)
一:set/multiset的简介
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。
修改值时需注意:
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。
二: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。
三:set对象的拷贝构造和赋值
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
四: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。从小到大 //默认升序排序 set<int> setIntA set<int,greater<int>> setIntB; //该容器是按降序方式排列元素。从大到小
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。
五:set对象的插入
set.insert(elem); //在容器中插入元素。
六:set对象的迭代相关函数
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。
七:set大小
set.size(); //返回容器中元素的数目 set.empty();//判断容器是否为
八: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。
九: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)。
由于equal_range返回两个迭代器,而且这两个迭代器被封装在pair中。下面介绍对组pair
十:补充pair对组
(一)使用案例
pair< set<int>::iterator, set<int>::iterator >pairIt = setInt.equal_range(ele);
set里面使用有点不太给力,因为全部排序了,获取的数据全部是相同的
(二)pair含义
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。
十一:使用案例
void main() { int r; srand(time(NULL)); multiset<int> iset; for (int i = 1; i < 10; i++) { r = rand() % 7; cout << r << " "; iset.insert(r); } cout << endl; for (multiset<int>::iterator iter = iset.begin(); iter != iset.end();iter++) { cout << *iter << " "; } cout << endl; pair<multiset<int>::iterator,multiset<int>::iterator> pis=iset.equal_range(5); multiset<int>::iterator first = pis.first; multiset<int>::iterator second = pis.second; for (; first != second;first++) { cout << *first << " "; } cout << endl; system("pause"); }
十二:性能测试
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <iostream> #include <stdio.h> #include <cstring> #if _MSC_VER #define snprintf _snprintf #endif using namespace std; long get_a_target_long() { /******变量声明********/ long target = 0; /**********************/ cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):"; cin >> target; return target; } string get_a_target_string() { /******变量声明********/ long target = 0; char buf[10]; /**********************/ cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):"; cin >> target; snprintf(buf, 10, "%d", target); return string(buf); } //与后面的比较函数中回调参数对应 int compareLongs(const void* l1, const void* l2) { return (*(long*)l1 - *(long*)l2); } int compareStrings(const void* s1, const void* s2) { if (*(string*)s1 > *(string*)s2) return 1; if (*(string*)s1 < *(string*)s2) return -1; return 0; }
(一)multiset测试
#include <set> //测试muliset-->元素可以重复 namespace jj08 { void test_multiset(long& ms_size) { cout << "\ntest_multiset()*******" << endl; /******变量声明:数组初始********/ char buf[10]; /******变量声明:vector初始********/ multiset<string> ms; /******变量声明:记录时间********/ clock_t timeStart = clock(); //开始时间 for (long i = 0; i < ms_size; i++) { try { snprintf(buf, 10, "%d", rand()); ms.insert(string(buf)); } catch (exception& e) { cout << e.what() << endl; cout << "Max_size:" << i << endl; abort(); //终止 } } cout << "inti multiset use milli-seconds:" << (clock() - timeStart) << endl; //获取初始化数组耗时 cout << "multiset.size:" << ms.size() << endl; //获取multiset大小 cout << "multiset.max_size:" << ms.max_size() << endl; //获取multiset所允许最大长度 /******变量声明:获取我们要查询的数********/ string target = get_a_target_string(); //使用::find方法进行查找 timeStart = clock(); auto pI = find(ms.begin(), ms.end(), target); cout << "::find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (pI != ms.end()) cout << "found:" << *pI << endl; else cout << "not found!" << endl; //使用muliset.find查找 timeStart = clock(); pI = ms.find(target); cout << "muliset.find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (pI != ms.end()) cout << "found:" << *pI << endl; else cout << "not found!" << endl; } }
红黑树,使用指针寻址,还要销毁指针,destroy()操作耗时
(二)set测试
#include <set> //测试set-->元素不可以重复 namespace jj10 { void test_set(long& s_size) { cout << "\ntest_set()*******" << endl; /******变量声明:数组初始********/ char buf[10]; /******变量声明:set初始********/ set<string> s; /******变量声明:记录时间********/ clock_t timeStart = clock(); //开始时间 for (long i = 0; i < s_size; i++) { try { snprintf(buf, 10, "%d", rand()); s.insert(string(buf)); } catch (exception& e) { cout << e.what() << endl; cout << "Max_size:" << i << endl; abort(); //终止 } } cout << "inti set use milli-seconds:" << (clock() - timeStart) << endl; //获取初始化数组耗时 cout << "set.size:" << s.size() << endl; //获取set大小 cout << "set.max_size:" << s.max_size() << endl; //获取set所允许最大长度 /******变量声明:获取我们要查询的数********/ string target = get_a_target_string(); //使用::find方法进行查找 timeStart = clock(); auto pI = find(s.begin(), s.end(), target); cout << "::find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (pI != s.end()) cout << "found:" << *pI << endl; else cout << "not found!" << endl; //使用muliset.find查找 timeStart = clock(); pI = s.find(target); cout << "set.find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (pI != s.end()) cout << "found:" << *pI << endl; else cout << "not found!" << endl; } }
由于不允许重复,所以存放的数据只有32768个,查找和释放都快