set集合容器

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简介: set集合容器

set集合容器

采用了红黑树(Red-Black Tree)的平衡二叉检索树的数据结构。

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,还得确保根节点左子树的高度与右子树的高度相等,这样,二叉树的高度最小,从而检索速度最快。

不会重复插入相同键值的元素,而采取忽略处理。

构造set集合的主要目的就是为了快速检索。

  • 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等容器。
  • 采用中序遍历算法可将键值由小到大遍历出来。
  • 对于set容器中的键值,不可直接去修改。因为如果把容器中的一个键值修改了,set容器会根据新的键值旋转子树,以保持新的平衡,这样,修改的键值很可能就不在原先那个位置上了。

multiset(多重集合容器)、map(映照容器)和multimap(多重映照容器)的内部结构也是平衡二叉检索树。

声明“#include ”; 包含了set和multiset两种容器的定义。

使用

创建set集合对象

//定义元素类型为int的集合对象s,当前没有任何元素 
//元素的排列采用默认的比较规则(由小到大),当然,可以自定义比较规则函数
 set<int> s;

元素的插入与中序遍历

采用insert()方法把元素插入集合中去,插入的具体规则在默认的比较规则(按元素值由小到大)下插入

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。

如果使用前向迭代器对集合中序遍历,其结果正好是元素排序的结果。

//插入了5个元素,但由于8有重复,第二次插入的8并没有执行
//第一次插入8,可以插入
     s.insert(8); 
     s.insert(1);
     s.insert(12);
     s.insert(6);
     s.insert(8); 
//第二次插入8,重复元素,不会插入
//中序遍历集合中的元素
     set<int>::iterator it; //定义前向迭代器
      //中序遍历集合中的所有元素
     for(it=s.begin(); it! =s.end(); it++)
     {
       cout<<*it<<" ";
     }
#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
int main(){
    set<int> s;
    s.insert(8);
    s.insert(2);
    s.insert(1);
    s.insert(12);
    set<int>::iterator it;
    for(it=s.begin();it!=s.end();it++){
      cout<<*it<<"\t";
  }
    cout<<endl;
}

元素的反向遍历

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。

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。

//反向遍历集合中的元素
set<int>::reverse_iterator rit; //定义反向迭代器
for(rit=s.rbegin(); rit! =s.rend(); rit++)
{
    cout<<*rit<<" ";
}
#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
int main(){ 
    set<int> s;
    s.insert(8);
    s.insert(2);
    s.insert(1);
    s.insert(12);
    set<int>::reverse_iterator rit;
    //反向遍历
    for(rit=s.rbegin();rit!=s.rend();rit++){
      cout<<*rit<<"\t";
  }
    cout<<endl;
}

元素的删除

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。

//删除键值为6的那个元素
s.erase(6);
//清空集合
s.clear();
//输出集合的大小,为0
cout<<s.size()<<endl;

元素的检索

使用find()方法对集合进行搜索,如果找到查找的键值,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()。

//定义前向迭代器
set<int>::iterator it; 
//查找键值为6的元素
it=s.find(6);
if(it! =s.end())//找到
  cout<<*it<<endl;
else//没找到
    cout<<"not find it"<<endl;
#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
int main(){ 
    set<int> s;
    s.insert(8);
    s.insert(2);
    s.insert(1);
    s.insert(12);
    s.erase(12);
    set<int>::iterator it;
  it=s.find(12);
  if(it!=s.end()){
    cout<<*it<<endl;
  }else{
    cout<<"can find it"<<endl;
  }
}

自定义比较函数

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,即按键值由小到大的顺序插入元素。

编写比较函数有两种方法。

  • 如果元素不是结构体,那么,可以编写比较函数。
// 比较规则: 按键值由大到小的顺序
//自定义比较函数myComp,重载“()”操作符
    struct myComp
    {
       bool operator()(const int &a, const int &b)
       {
      return a>b;
      }
   };
//采用的比较函数是myComp,定义set
set<int, myComp> s;
#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
class myComp{
  public:
    bool operator ()(const int& a,const int&b){
      return a>b;
  }
};
int main(){ 
    set<int,myComp> s;
    s.insert(8);
    s.insert(2);
    s.insert(1);
    s.insert(12);
    set<int>::iterator it;
  for(it=s.begin();it!=s.end();it++){
    cout<<*it<<"\t";
  }
}
  • 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。
struct Info
    {
       string name;
       float score;
     //重载“<”操作符,自定义排序规则
     bool operator < (const Info &a) const
     {
       //按score由大到小排列。
       //如果要由小到大排列,使用“<”号即可。
       return score>a.score;
     }
};
//采用自定义规则,定义元素类型为Info结构体的集合对象s
     set<Info> s;

只能重载< 操作符

#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
struct myComp{    
    int cost;
    bool operator < (const myComp& b) const{
      return cost>b.cost;
    }
};
int main(){ 
    set<myComp> s;
    myComp mycomp;
  mycomp.cost=8;
    s.insert(mycomp);
    mycomp.cost=2;
    s.insert(mycomp);
    mycomp.cost=1;
    s.insert(mycomp);
    mycomp.cost=12;
    s.insert(mycomp);
    set<myComp>::iterator it;
  for(it=s.begin();it!=s.end();it++){
    cout<<(*it).cost<<"\t";
  }
}
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