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。
2 #include<set>
3 using namespace std;
4 int main()
5 {
6 set<int> s;
7 return 0;
8 }
复制代码
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。
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。
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。
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()。
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:
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。
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。
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 */
来源:https://blog.csdn.net/qq_41755275/article/details/99675479