STL整理之set
C++ STL 之 unordered_set 使用（包括unordersd_map）
1. set/multiset容器
1.1 set/multiset容器基本概念
Set的特性是。所有元素都会根据元素的键值自动被排序。Set的元素不像map那样可以同时拥有实值和键值，set的元素即是键值又是实值。Set不允许两个元素有相同的键值。
我们可以通过set的迭代器改变set元素的值吗？不行，因为set元素值就是其键值，关系到set元素的排序规则。如果任意改变set元素值，会严重破坏set组织。换句话说，set的iterator是一种const_iterator。
set拥有和list某些相同的性质，当对容器中的元素进行插入操作或者删除操作的时候，操作之前所有的迭代器，在操作完成之后依然有效，被删除的那个元素的迭代器必然是一个例外。
1.2 multiset容器基本概念
multiset特性及用法和set完全相同，唯一的差别在于它允许键值重复。set和multiset的底层实现是红黑树，红黑树为平衡二叉树的一种。
树的简单知识：
二叉树就是任何节点最多只允许有两个字节点。分别是左子结点和右子节点。
二叉树示意图
二叉搜索树，是指二叉树中的节点按照一定的规则进行排序，使得对二叉树中元素访问更加高效。二叉搜索树的放置规则是：任何节点的元素值一定大于其左子树中的每一个节点的元素值，并且小于其右子树的值。因此从根节点一直向左走，一直到无路可走，即得到最小值，一直向右走，直至无路可走，可得到最大值。那么在儿茶搜索树中找到最大元素和最小元素是非常简单的事情。下图为二叉搜索树：
上面我们介绍了二叉搜索树，那么当一个二叉搜索树的左子树和右子树不平衡的时候，那么搜索依据上图表示，搜索9所花费的时间要比搜索17所花费的时间要多，由于我们的输入或者经过我们插入或者删除操作，二叉树失去平衡，造成搜索效率降低。
所以我们有了一个平衡二叉树的概念，所谓的平衡不是指的完全平衡。
RB-tree(红黑树)为二叉树的一种。
1.3
std::set和std::multiset底层实现都是红黑树，std::unordered_set的底层实现是哈希表， 使用unordered_set 读写效率是最高的，并且不会对数据进行排序，而且还不让数据重复。
2. set常用API
2.1 set构造函数
set<T> st;//set默认构造函数：
mulitset<T> mst; //multiset默认构造函数:
set(const set &st);//拷贝构造函数2.2 set赋值操作
set& operator=(const set &st);//重载等号操作符
swap(st);//交换两个集合容器2.3 set大小操作
size();//返回容器中元素的数目
empty();//判断容器是否为空2.4 set插入和删除操作
insert(elem);//在容器中插入元素。
clear();//清除所有元素
erase(pos);//删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
erase(beg, end);//删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
erase(elem);//删除容器中值为elem的元素。2.5 set查找操作
find(key);//查找键key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();
count(key);//查找键key的元素个数
lower_bound(keyElem);//返回第一个key>=keyElem元素的迭代器。
upper_bound(keyElem);//返回第一个key>keyElem元素的迭代器。
equal_range(keyElem);//返回容器中key与keyElem相等的上下限的两个迭代器。代码示例：
// vector<int> a = {1,2,3};
// set<int> b(a.begin(),a.end());
// unordered_set<int> c(a.begin(),a.end());
int a[3]={1,2,3};
set<int> b(a,a+3);
unordered_set<int> c(a,a+3);
//set底层是红黑树不能直接索引
for(auto i=b.begin();i!=b.end();i++)
{
cout<<*i<<endl;
}
for(auto i=c.begin();i!=c.end();i++)
{
cout<<*i<<endl;
}
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
#include<set>
#include<string>
//#include<>
using namespace std;
/*
set构造函数
set<T> st;//set默认构造函数：
mulitset<T> mst; //multiset默认构造函数:
set(const set &st);//拷贝构造函数
3.7.2.2 set赋值操作
set& operator=(const set &st);//重载等号操作符
swap(st);//交换两个集合容器
3.7.2.3 set大小操作
size();//返回容器中元素的数目
empty();//判断容器是否为空
3.7.2.4 set插入和删除操作
insert(elem);//在容器中插入元素。
clear();//清除所有元素
erase(pos);//删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
erase(beg, end);//删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
erase(elem);//删除容器中值为elem的元素。
*/
//equal_range(keyElem);//返回容器中key与keyElem相等的上下限的两个迭代器。
//上下限 就是lower_bound upper_bound
//class Person
//{
//public:
// Person(string name, int age)
// {
// this->m_name = name;
// this->m_age = age;
// }
//
// string m_name;
// int m_age;
//};
//
//void printperson(const set<Person> &L)
//{
// for (set<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); ++it)
// {
// cout << it->m_name << it->m_age << endl;
// }
//}
//
//
//
//void test01()
//{
//
// set<Person>L;
// Person p1("马 云", 45);
// Person p2("马华腾", 47);
// Person p3("周宏伟", 43);
// Person p4("李彦宏", 39);
// Person p5("任正非", 45);
// Person p6("王健林", 45);
// L.insert(p1);
//
// L.insert(p2);
// L.insert(p3);
// L.insert(p4);
// L.insert(p5);
// printperson(L);
//
//}
//
//
//
//void test()
//{
// set<int> S;
// S.insert(10);
// S.insert(50);
// S.insert(20);
// S.insert(30);
// S.insert(40);
//
//
//
// for (set<int>::iterator it = S.begin(); it != S.end(); ++it)
// {
// cout << (*it) << endl;
// }
//
// //lower_bound(keyElem);//返回第一个key>=keyElem元素的迭代器。
// //用迭代器接收
// S.lower_bound(3);
//
//}
//
//指定set排序规则
//仿函数数是一个类
class myCompare//指定排序规则时要加const
{
public:
bool operator()( int v1, int v2) const
{
return v1 < v2;
}
};
void print(set<int, myCompare> &s1)
{
for (set<int, myCompare>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); ++it)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test02()
{
set<int, myCompare>s1;
s1.insert(5);
s1.insert(2);
s1.insert(3);
s1.insert(4);
s1.insert(6);
print(s1);
}
class Person
{
public:
Person(string name, int age) :m_name(name), m_age(age)
{}
string m_name;
int m_age;
};
//自定义数据类型指定排序规则时所有成员都得是const成员
class compare01
{
public:
bool operator()(const Person &p1, const Person &p2)const
{
return p1.m_age > p2.m_age;
}
};
void printperson(set<Person, compare01> &s)
{
for (set<Person, compare01>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << "姓名:" << it->m_name << " 年龄:" << it->m_age << endl;
}
}
void test03()
{
set<Person, compare01> s;
Person p1("马 云", 35);
Person p2("马化腾", 36);
Person p3("任正非", 37);
Person p4("李彦宏", 38);
Person p5("周宏伟", 39);
s.insert(p1);
s.insert(p2);
s.insert(p3);
s.insert(p4);
s.insert(p5);
printperson(s);
}
int main()
{
//test();
//test01();
//test02();
test03();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
