1、写在前面

大家好，今天文章的内容是：

Set容器

2、内容

2.1、介绍

在STL中，set是一种按照特定顺序存储唯一元素的容器容器。可以实现存储数据、检索数据等功能。

注意事项：

不能直接修改set中的元素值，正确的做法是删除旧值，再插入更新后的值。
set中的数据元素具有唯一性，各个元素的值必须不同。
set中的元素被用作数据自动排序所依据的键值。也就是说，使用set容器存储的各个键值对，键key和值value是相等的。此时，根据key排序也就等同于根据value排序

2.2、set类

(1) 语法

set类的语法如下：

template <class T,
    class Traits = less<T>,
    class Allocator = allocator<T>>
class set

(2) 参数

Key

Key 指的是在set中存储的元素的数据类型；

Traits

Traits 是一种提供函数对象的类型，该函数对象将两个元素值作为排序键进行比较，用于指定set中的排序规则；

备注：

Traits 属于可选参数
默认值为less <T>，即升序。
也可以设置为greater<T>，即降序。

Allocator

Allocator 是一种用于表示分配器对象的类型。

备注：

Allocator 是可选参数
默认值为allocator<T>
该分配器对象封装了set中的内存分配等信息；

2.3、创建set容器

(1) 导入头文件

因为set容器以类模板set<T>的形式定义在<set>头文件中，并位于std命名空间中。

所以我们在使用set容器之前需要导入以下代码：

#include <set>
using namespace std;

在导入头文件后，就可以使用set容器了。

(2) 举例一

创建一个int类型的set空容器s1，注意，这里是使用了默认的less<int>排序规则

代码：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

int main() {
    // 创建set 
    set <int> s1;
    // 此时插入三个元素 
    s1.insert(11);
    s1.insert(22);
    s1.insert(33);
    // 输出s1
    cout << "s1: ";
    for(int i : s1) {
        cout << i << " ";
    } 
    cout << '\n';
    return 0; 
}

运行结果：

s1: 11 22 33

(3) 举例二

创建set容器并用已有的容器进行初始化。

代码：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

int main() {
    // 创建set 
    set <int> s1;
    // 此时插入三个元素 
    s1.insert(11);
    s1.insert(22);
    s1.insert(33);
    // 复制 s1 
    set<int> s2(s1);
    // 插入新元素
    s2.insert(44); 
    // 输出s2
    cout << "s2: ";
    for(int i : s2) {
        cout << i << " ";
    } 
    cout << '\n';
    return 0; 
}

运行结果：

s2: 11 22 33 44

(4) 举例三

创建容器并用原有的容器的指定区间 $[first, last)$ 内的元素进行初始化。

注意：区间是左闭右开的。

代码：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

int main() {
    // 创建set 
    set <int> s1;
    // 此时插入四个元素 
    s1.insert(11);
    s1.insert(22);
    s1.insert(33);
    s1.insert(44);
    // 创建两个迭代器对象 first 和 last
    set <int>::const_iterator first, last;
    // first 指向容器第一个元素 
    first = s1.begin();
    // last 最后指向了容器的第三个元素 
    last = s1.begin();
    last++;
    last++; 
    // 创建set容器 s3 并使用 s1 指定区间 [first,last)上的元素进行初始化 
    set <int> s3(first, last);
    // 输出s3
    cout << "s3: ";
    for(int i : s3) {
        cout << i << " ";
    } 
    cout << '\n';
    return 0; 
}

运行结果：

s3: 11 22

(5) 举例四

在创建newSet容器并利用数组arr的指定区间中的元素来初始化容器。

代码：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

int main() {
    // 先创建一个数组
    int arr[]= {11,22,33,44,55};
    // 创建set容器并用数组中的指定区间进行初始化
    set<int> s4(arr, arr+3);
    // 输出s4
    cout << "s4: ";
    for(int i : s4) {
        cout << i << " ";
    } 
    cout << '\n';
    return 0; 
}

运行结果：

s4: 11 22 33

(6) 举例五

代码：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

struct classcomp {
  bool operator() (const int& lhs, const int& rhs) const {
    return lhs > rhs;
  }
};

int main () {
    // 创建set，并使用自定义的排序规则 
    set<int, classcomp> s5;
    // 此时插入三个元素 
    s5.insert(11);
    s5.insert(22);
    s5.insert(33);
    // 输出s5
    cout << "s5: ";
    for(int i : s5) {
        cout << i << " ";
    } 
    cout << '\n';
    return 0;
}

运行结果：

s5: 33 22 11

2.4、成员函数

set的成员函数有很多，这里记录几个常用的。

begin

begin()函数用于返回一个迭代器，指向set中的第一个元素的位置。

备注：

如果使用begin()函数后将返回值赋给了iterator，则可以修改set中的数据元素。但是，如果将begin()函数的返回值赋给const_iterator，则不能修改set中的数据元素。

举个例子：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

int main() {
    // 创建一个空的set容器 
    set<int> s1;
    // 插入三个元素 
    s1.insert(100);
    s1.insert(200);
    s1.insert(300);
    // begin()函数返回指向第一个元素的迭代器 
    set<int>::iterator s1_iter = s1.begin();
    // 输出
    cout << "set容器中的第一个数据元素为：" << *s1_iter << endl;
    return 0;
}

运行结果：

set容器中的第一个数据元素为：100

end

end()函数用于返回一个迭代器，指向set中最后一个元素的后一个位置。（注意，不是指向末尾元素）

备注：

如果set是一个空容器，则此时set::end() == set::begin()。
使用end()函数，可以判断迭代器是否超过了set的末尾。

erase

erase()函数用于移除指定元素、移除指定位置的元素以及移除指定范围内的元素。

语法如下：

// 移除指定元素
size_type erase(const key_type& key);
// 移除指定位置的元素
iterator erase(const_iterator where);
// 移除指定范围内的元素
iterator erase(const_iterator first, const_iterator last);

举个例子：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

void printMySet(const set<int, greater<int>>& s) {
    cout << "[ ";
    for (const auto& iter : s) {
        cout << iter << " ";
    }
    cout<< "]" << endl;
}

int main() {
    // 创建一个容器，并使用降序规则
    set<int, greater<int>> s1;
    // 插入五个元素
    s1.insert(111);
    s1.insert(222);
    s1.insert(333);
    s1.insert(444);
    s1.insert(555);
    cout << "删除前set中的元素为：";
    printMySet(s1);
    s1.erase(333);
    cout << "删除后set中的元素为：";
    printMySet(s1);
    return 0;
}

运行结果：

删除前set中的元素为：[ 555 444 333 222 111 ]
删除后set中的元素为：[ 555 444 222 111 ]

find

find()函数用于从set容器中查找与指定键等效的数据元素，并返回一个迭代器指向其位置。

语法如下：

iterator find(const Key& key);
const_iterator find(const Key& key) const;

举个例子：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

void printMySet(const set<int>& s) {
    cout << "set容器中的元素为：[ ";
    for (const auto& iter : s) {
        cout << iter << " ";
    }
    cout<< "]" << endl;
}

void findVal(const set<int>& s, int value) {
    cout << "查找中..." << endl; 
    auto result = s.find(value);
    if(result == s.end()) {
        cout << "找不到指定元素 => (" << value << ")" << endl; 
    }else {
        cout << "已找到指定元素 => (" << value<< ")"<< endl; 
    }
}

int main() {
    // 创建一个空容器 
    set<int> s;
    // 插入五个元素 
    s.insert(111);
    s.insert(222);
    s.insert(333);
    s.insert(444);
    s.insert(555);
    // 打印容器信息 
    printMySet(s);
    // 查找元素 
    findVal(s, 666);
    findVal(s, 333);
    return 0; 
}

运行结果：

set容器中的元素为：[ 111 222 333 444 555 ]
查找中...
找不到指定元素 => (666)
查找中...
已找到指定元素 => (333)

insert

insert()函数可用于插入单个元素、若干个元素以及插入数组中的元素等。

举个例子：

#include<iostream>
#include<set>
#include<vector> 
using namespace std;

void printMySet(const set<int>& s) {
    cout << " 容器中的元素为：[ ";
    for (const auto& iter : s) {
        cout << iter << " ";
    }
    cout<< "]" << endl;
}

int main() {
    // 创建 s1
    set<int> s1;
    // 插入五个元素 (容器中的元素会自动按照一定的顺序排列)
    s1.insert({22, 55, 33, 11, 44});
    // 打印容器信息
    cout << "s1";
    printMySet(s1);
    
    // ==============================
    
    // 创建 s2
    set<int> s2;
    // 创建一个vector数组 
    vector<int> v;
    v.push_back(48);
    v.push_back(64);
    v.push_back(15);
    v.push_back(37);
    v.push_back(88);
    // 插入数组 
    s2.insert(v.begin(), v.end());
    // 打印容器信息
    cout << "s2";
    printMySet(s2);
    
    return 0; 
}

运行结果：

s1 容器中的元素为：[ 11 22 33 44 55 ]
s2 容器中的元素为：[ 15 37 48 64 88 ]

size

size()函数用于返回当前set中的元素个数。

语法如下：

size_type size() const;

举个例子：

#include <set>
#include <iostream>
using namespace std;

void printMySet(const set<int>& s) {
    cout << "容器中的元素为：[ ";
    for (const auto& iter : s) {
        cout << iter << " ";
    }
    cout << "]" << endl;
    cout << "size =  " << s.size() << '\n' <<  endl;
}

int main( ) {
    set<int>s;
    
    s.insert(100);
    printMySet(s);
    
    s.insert(600);
    printMySet(s);
    
    s.insert({400, 500, 300, 200});
    printMySet(s);
    return 0;
}

运行结果：

容器中的元素为：[ 100 ]
size =  1

容器中的元素为：[ 100 600 ]
size =  2

容器中的元素为：[ 100 200 300 400 500 600 ]
size =  6

2.5、小结：

对set容器小结：

set容器是一种关联式容器，支持使用键值来高效检索元素值，但需要注意到，set容器的键值就是它的元素值，即set是一种简单的关联式容器。
set容器是有序的，其元素在容器中是根据指定的比较函数按键值进行排序的。
set容器提供了双向迭代器来访问其元素。
set容器中的元素具有唯一性，即每个元素都具有唯一的键。

3、写在最后

好了，今天就先记录到这里，感谢观看。

【C++学习笔记】：set容器

1、写在前面

2、内容

2.1、介绍

2.2、set类

(1) 语法

(2) 参数

Key

Traits

Allocator

2.3、创建set容器

(1) 导入头文件

(2) 举例一

(3) 举例二

(4) 举例三

(5) 举例四

(6) 举例五

2.4、成员函数

begin

end

erase

find

insert

size

2.5、小结：

3、写在最后

容器服务

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