从C语言到C++_26(set+map+multiset+multimap)力扣692+349+牛客_单词识别(上)

简介: 从C语言到C++_26(set+map+multiset+multimap)力扣692+349+牛客_单词识别

1. 关联式容器

我们已经接触过STL中的部分容器,比如:vector、list、deque、这些容器统称为序列式容器,

因为其底层为线性序列的数据结构,里面存储的是元素本身,

关联式容器也是用来存储数据的,与序列式容器不同的是,

其里面存储的是结构的键值对,在数据检索时比序列式容器效率更高。

总结:

1、容器本身底层采用线性序列存储数据的结构叫做序列式容器,比如vector、list

2、容器本身底层采用键值对存储数据的结构叫做关联式容器,比如map、set

1.1 树形结构的关联式容器

根据应用场景的不同,STL总共实现了两种不同结构的管理式容器:树型结构与哈希结构。

树型结构的关联式容器主要有四种:map、set、multimap、multiset。

这四种容器的共同点是:底层实现为红黑树。

容器中的元素是一个有序的序列。下面一依次介绍每一个容器。


2. set的相关介绍

1. set是按照一定次序存储元素的容器

2. 在set中,元素的value也标识它(value就是key,类型为T),并且每个value必须是唯一的。set中的元素不能在容器中修改(元素总是const),但是可以从容器中插入或删除它们。

3. 在内部,set中的元素总是按照其内部比较对象(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序。

4. set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢,但它们允许根据顺序对子集进行直接迭代。

5. set底层实现为红黑树。


注意:

1. 与map / multimap不同,map / multimap中存储的是真正的键值对,set中只放

value,但在底层实际存放的是由构成的键值对。

2. set中插入元素时,只需要插入value即可,不需要构造键值对。

3. set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。

4. 使用set的迭代器遍历set中的元素,可以得到有序序列。

5. set中的元素默认按照小于来比较。

6. set中查找某个元素,时间复杂度为:O(logN)。

7. set中的元素不允许修改。


2.1 set的构造和迭代器



2.2 set的容量和操作函数


2.3 set使用代码

#include <iostream>
#include <set>
#include <map>
#include <functional>
using namespace std;
 
void test_set()
{
  //set<int> s;
  //s.insert(4);
  //s.insert(2);
  //s.insert(1);
 
  //set<int> s = { 1, 2, 1, 6, 3, 8, 5 }; C++11
 
  int arr[] = { 1, 2, 1, 6, 3, 8, 5 };
  set<int> s(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
  //set<int, greater<int>> s(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
 
  // 排序 + 去重
  set<int>::iterator it = s.begin();
  while (it != s.end())
  {
    //*it = 10; // 和前面二叉搜索树一样不能修改
    cout << *it << " ";
    ++it;
  }
  cout << endl;
 
  for (const auto& e : s)
  {
    cout << e << " ";
  }
  cout << endl;
  cout << "size = " << s.size() << endl;
 
  s.erase(2);
  s.erase(30); // 直接用erase,没有删除的元素什么事都没
  for (const auto& e : s)
  {
    cout << e << " ";
  }
  cout << endl;
 
  set<int>::iterator pos = s.find(20); // 用find删除,要判断,不然崩溃
  if (pos != s.end())
  {
    s.erase(pos);
  }
  pos = s.find(8); // 用find删除,要判断,不然崩溃
  if (pos != s.end())
  {
    s.erase(pos);
  }
 
  for (const auto& e : s)
  {
    cout << e << " ";
  }
  cout << endl;
  cout << "size = " << s.size() << endl;
  cout << s.empty() << endl;
}
 
int main()
{
  test_set();
  
  return 0;
}


2.4 multiset使用

set是不允许的键值冗余的,而multiset是允许键值冗余的,也就这个区别而已:

void test_multiset()
{
  int arr[] = { 1, 2, 1, 6, 3, 8, 5, 3, 3 };
  multiset<int> ms(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
  for (const auto& e : ms)
  {
    cout << e << " ";
  }
  cout << endl;
  cout << ms.count(1) << endl; // set也有这个接口,是为了和multiset一致,在set中可以用来找元素在不在
 
  // find时,如果有多个值,返回中序的第一个
  auto pos = ms.find(3);
  while (pos != ms.end())
  {
    cout << *pos << " ";
    ++pos; // ++是+到中序的下一个
  }
  cout << endl;
 
  ms.erase(3); // 删除所有的3
  for (const auto& e : ms)
  {
    cout << e << " ";
  }
  cout << endl;
 
  pos = ms.find(1); // 删除一个1
  if (pos != ms.end())
  {
    ms.erase(pos);
  }
  for (const auto& e : ms)
  {
    cout << e << " ";
  }
  cout << endl;
}
 
int main()
{
  //test_set();
  test_multiset();
  
  return 0;
}


3. map的相关介绍

1. map是关联容器,它按照特定的次序(按照key来比较)存储由键值key和值value组合而成的元素。

2. 在map中,键值key通常用于排序和唯一地标识元素,而值value中存储与此键值key关联的内容。键值key和值value的类型可能不同,并且在map的内部,key与value通过成员类型value_type绑定在一起,为其取别名称为pair:typedef pair value_type;

3. 在内部,map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。

4. map中通过键值访问单个元素的速度通常比unordered_map容器慢,但map允许根据顺序对元素进行直接迭代(即对map中的元素进行迭代时,可以得到一个有序的序列)。

5. map支持下标访问符,即在[ ]中放入key,就可以找到与key对应的value。

6. map底层实现为红黑树。

3.1 键值对

map中存储的键值对介绍:

用来表示具有一一对应关系的一种结构,该结构中一般只包含两个成员变量key和value,

key代表键值,value表示与key对应的信息。比如:现在要建立一个英汉互译的字典,

那该字典中必然有英文单词与其对应的中文含义,而且,英文单词与其中文含义是壹壹

对应的关系,即通过该应该单词,在词典中就可以找到与其对应的中文含义。

SGI-STL中关于键值对的定义:

template <class T1, class T2>
struct pair
{
  typedef T1 first_type;
  typedef T2 second_type;
  T1 first;
  T2 second;
  pair() : first(T1()), second(T2())
  {}
 
  pair(const T1& a, const T2& b) : first(a), second(b)
  {}
};

常用的:


3.2 map的构造和迭代器


key: 键值对中key的类型。


T: 键值对中value的类型。


Compare : 比较器的类型,map中的元素是按照key来比较的,缺省情况下按照小于来比较,


一般情况下(内置类型元素)该参数不需要传递,如果无法比较时(自定义类型),


需要用户自己显式传递比较规则(一般情况下按照函数指针或者仿函数来传递)。


Alloc:通过空间配置器来申请底层空间,不需要用户传递,除非用户不想使用标准库提供的空间配置器。


注意:在使用map时,需要包含头文件#include ,键值对的头文件也在里面了。  

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