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"; } }