STL之set常用函數

STL之set常用函數詳解

1.關於set

C++ STL 之所以得到廣泛的讚譽，也被很多人使用，不只是提供了像vector, string, list等方便的容器，更重要的是STL封裝了許多複雜的數據結構算法和大量常用數據結構操作。vector封裝數組，list封裝了鏈表，map和set封裝了二叉樹等，在封裝這些數據結構的時候，STL按照程序員的使用習慣，以成員函數方式提供的常用操作，如：插入、排序、刪除、查找等。讓用戶在STL使用過程中，並不會感到陌生。

關於set，必須說明的是set關聯式容器。set作爲一個容器也是用來存儲同一數據類型的數據類型，並且能從一個數據集合中取出數據，在set中每個元素的值都唯一，而且系統能根據元素的值自動進行排序。應該注意的是set中數元素的值不能直接被改變。C++ STL中標準關聯容器set, multiset, map, multimap內部採用的就是一種非常高效的平衡檢索二叉樹：紅黑樹，也成爲RB樹(Red-Black Tree)。RB樹的統計性能要好於一般平衡二叉樹，所以被STL選擇作爲了關聯容器的內部結構。

• 內部自動有序
• 不含重複元素的容器

2.set的定義 必須引入頭文件 #include <set>

• 定義單個集合

set<typename> name;

• set數組的定義和vector相同

set<typename> Arrayname[100]  //  這裏定義了一百個set容器，下標爲0~99；

3.set元素的訪問

• set中的元素只能通過迭代器訪問。

set<typename>::iterator it;

這樣就得到了迭代器it，並且可以通過*it來訪問set裏面的元素。

除開vector和string之外的STL都不支持*(it+i)的訪問方式

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
    set<int> a;
    int n;
    cin>>n;  //  n代表要輸入的數
    while(n--)  
    {
        int tmp;
        cin>>tmp;
        a.insert(tmp);
    }
    for(auto it=a.begin();it!=a.end();it++)
        cout<<*it<<" ";
    return 0;
}

//  輸出結果：
G:\clion\qifei\cmake-build-debug\qifei.exe
6
6
5
4
7
5
4
4 5 6 7
Process finished with exit code 0

4.set常用函數的實例解析

• insert(x),可以將元素x插入set容器中。
• find(x)，返回X所對應值的迭代器。

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
    set<int> a;
    int n;
    cin>>n;  //  n代表要輸入的數
    while(n--)
    {
        int tmp;
        cin>>tmp;
        a.insert(tmp);
    }
    set<int>::iterator it=a.find(5);
    cout<<*it<<endl;
    return 0;
}
//  輸出結果：
G:\clion\qifei\cmake-build-debug\qifei.exe
3
1
2
5
5

Process finished with exit code 0

• erase()

  • 刪除單個元素

  • a.erase(it)，it爲要刪除的元素的迭代器

  • #include <iostream>
    #include <set>
    #include <string>
    using namespace std;
    int main() {
        set<int> a;
        int n;
        cin>>n;  //  n代表要輸入的數
        while(n--)
        {
            int tmp;
            cin>>tmp;
            a.insert(tmp);
        }
        set<int>::iterator it=a.find(5);
        a.erase(it);
        for(it=a.begin();it!=a.end();it++)
            cout<<*it<<" ";
        return 0;
    }
    //  輸出結果：
    G:\clion\qifei\cmake-build-debug\qifei.exe
    5
    4 5 1 2 3
    1 2 3 4
    Process finished with exit code 0
    
    

  • a.erase(value),value爲要刪除的元素的值。

  • #include <iostream>
    #include <set>
    #include <string>
    using namespace std;
    int main() {
        set<int> a;
        int n;
        cin>>n;  //  n代表要輸入的數
        while(n--)
        {
            int tmp;
            cin>>tmp;
            a.insert(tmp);
        }
        set<int>::iterator it;
        a.erase(8);
        for(it=a.begin();it!=a.end();it++)
            cout<<*it<<" ";
        return 0;
    }
    //  輸出結果：
    G:\clion\qifei\cmake-build-debug\qifei.exe
    4
    8 5 3 9
    3 5 9
    Process finished with exit code 0
    
    

  • a.erase(first,last)，first爲對應要刪除區間的開始的迭代器，last爲要刪除區間的尾迭代器的下一個地址。

  • #include <iostream>
    #include <set>
    #include <string>
    using namespace std;
    int main() {
        set<int> a;
        int n;
        cin>>n;  //  n代表要輸入的數
        while(n--)
        {
            int tmp;
            cin>>tmp;
            a.insert(tmp);
        }
        set<int>::iterator it=a.find(8);
        set<int>::iterator ptr=a.find(3);
        a.erase(ptr,it);
        for(it=a.begin();it!=a.end();it++)
            cout<<*it<<" ";
        return 0;
    }
    //  輸出結果：
    G:\clion\qifei\cmake-build-debug\qifei.exe
    8
    1 2 4 3 8 5 6 10
    1 2 8 10
    Process finished with exit code 0
    
    

• size（）用來獲得set的元素個數。

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
    set<int> a;
    int n;
    cin>>n;  //  n代表要輸入的數
    while(n--)
    {
        int tmp;
        cin>>tmp;
        a.insert(tmp);
    }
    cout<<a.size()<<endl;
    return 0;
}
//   輸出結果：
G:\clion\qifei\cmake-build-debug\qifei.exe
10
1 2 3 4 5 66 7 8 9 3
9

Process finished with exit code 0

• clear()，清空set所有的元素。

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
    set<int> a;
    int n;
    cin>>n;  //  n代表要輸入的數
    while(n--)
    {
        int tmp;
        cin>>tmp;
        a.insert(tmp);
    }
    a.clear();
    cout<<a.size()<<endl;
    return 0;
}
//  輸出結果：
G:\clion\qifei\cmake-build-debug\qifei.exe
10
4 5 6 12 3 789 1 2 3 4
0

Process finished with exit code 0

c++ set與unordered_set區別

• c++ std中set與unordered_set區別和map與unordered_map區別類似：

• set基於紅黑樹實現，紅黑樹具有自動排序的功能，因此map內部所有的數據，在任何時候，都是有序的。unordered_set基於哈希表，數據插入和查找的時間複雜度很低，幾乎是常數時間，而代價是消耗比較多的內存，無自動排序功能。底層實現上，使用一個下標範圍比較大的數組來存儲元素，形成很多的桶，利用hash函數對key進行映射到不同區域進行保存。

#include <iostream>
#include <unordered_set>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
    unordered_set<int> a;
    int n;
    cin>>n;  //  n代表要輸入的數
    while(n--)
    {
        int tmp;
        cin>>tmp;
        a.insert(tmp);
    }
    for(auto it=a.begin();it!=a.end();it++)
        cout<<*it<<" ";
    return 0;
}

//  輸出結果：
G:\clion\qifei\cmake-build-debug\qifei.exe
8
1 2 36 4 5 1 2 10
10 5 1 36 2 4    //  (順序依賴於 hash function)
Process finished with exit code 0