零、前言
本章主要讲解C++中的关联式容器map和set的介绍及其使用
一、关联式容器
- 容器分类：
序列式容器：初阶阶段中学习过STL中的部分容器，如：vector、list、deque等，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：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<key, value>结构的键值对（保存映射关系），在数据检索时比序列式容器效率更高
根据应用场景的不同，STL总共实现了两种不同结构的关联式式容器：树型结构与哈希结构
关联式容器：
二、键值对
- 概念：
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
- 示例：
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一一对应的关系，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) {} };
三、C++中的set
1、set的介绍
概念：
set是按照一定次序存储元素的容器，这种次序使用set的迭代器遍历set中的元素，可以得到有序序列
注：与map/multimap不同，map/multimap中存储的是真正的键值对<key, value>，set中只放value，但在底层实际存放的是由<value, value>构成的键值对
在set中，元素的value也标识它(value就是key，类型为T)，set中插入元素时，只需要插入value即可，不需要构造键值对，并且每个value必须是唯一的（可以使用set进行去重）
注：set中的元素不能在容器中修改(元素总是const，修改无法保证数据的次序)，但是可以从容器中插入或删除它们
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注：默认按照小于来比较，中序遍历后为升序序列
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
set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的
注：接近完全二叉树，查找的时间复杂度为logN
2、set的使用
set的模板参数列表：
解释：
T: set中存放元素的类型，实际在底层存储<value, value>的键值对
Compare：比较方法，set中元素默认按照小于来比较（中序遍历为升序）
Alloc：set中元素空间的管理方式，使用STL提供的空间配置器管理
注意：在使用set时，需要包含头文件set
set的构造：
- 示例：
void testset1() { set<int> set1;//空构造 int num[] = { 4,5,1,8,2,4,6,3 }; set<int> set2(num, num+sizeof(num)/sizeof(num[0]));//对于数组使用原生指针构造 set<int> set3(set2);//拷贝构造 // 范围for打印，从打印结果中可以看出：set可去重 for (auto& e : set3) cout << e << " "; cout << endl; }
- 示例：
void testset2() { int num[] = { 4,5,1,8,2,4,6,3 }; set<int> set1(num, num + sizeof(num) / sizeof(num[0]));//对于数组使用原生指针构造 // 范围for打印，从打印结果中可以看出：set可去重 for (auto& e : set1) cout << e << " "; cout << endl; //迭代器正向遍历 auto it1 = set1.begin(); while (it1 != set1.end()) { cout << *it1 << " "; it1++; } cout << endl; //迭代器反向遍历 auto it2 = set1.rbegin(); while (it2 != set1.rend()) { cout << *it2 << " "; it2++; } }
- 示例：
void testset3() { int num[] = { 1,8,4,5,3,9,2,6,7,4,5 }; set<int> set; for (int e : num)//插入 { auto ret=set.insert(e); if (ret.second == false) cout << e << "插入失败" << endl; } for (auto& e : set)//遍历 cout << e << " "; cout << endl; cout << "count 5:" << set.count(5) << endl; set.erase(set.find(8));//删除 for (auto& e : set) cout << e << " "; cout << endl; }
