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C++中set/multiset容器詳解(附測試用例與結果圖)

更新時間：2023年02月09日 14:19:48 作者：努力學習的小馬

set/multiset屬于關聯(lián)式容器,底層結構是用二叉樹實現(xiàn),下面這篇文章主要給大家介紹了關于C++中set/multiset容器的相關資料,文中通過實例代碼介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下

1 set/ multiset 容器

1.1 set基本概念

簡介：

所有元素都會在插入時自動被排序

本質：

set/multiset屬于關聯(lián)式容器，底層結構是用二叉樹實現(xiàn)。

set和multiset區(qū)別：

set不允許容器中有重復的元素
multiset允許容器中有重復的元素

1.2 set構造和賦值

功能描述：創(chuàng)建set容器以及賦值

構造：

set<T> st; //默認構造函數(shù)：
set(const set &st); //拷貝構造函數(shù)

賦值：

set& operator=(const set &st); //重載等號操作符

示例：

#include <set>

void printSet(set<int> & s)
{
	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//構造和賦值
void test01()
{
	set<int> s1;

	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);
	printSet(s1);

	//拷貝構造
	set<int>s2(s1);
	printSet(s2);

	//賦值
	set<int>s3;
	s3 = s2;
	printSet(s3);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

總結：

set容器插入數(shù)據(jù)時用insert
set容器插入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)會自動排序

1.3 set大小和交換

功能描述：

統(tǒng)計set容器大小以及交換set容器

函數(shù)原型：

size(); //返回容器中元素的數(shù)目
empty(); //判斷容器是否為空
swap(st); //交換兩個集合容器

示例：

void printSet(set<int> & s)
{
	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//大小
void test01()
{

	set<int> s1;

	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);

	if (s1.empty())
	{
		cout << "s1為空" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "s1不為空" << endl;
		cout << "s1的大小為： " << s1.size() << endl;
		cout << endl;
	}

}

//交換
void test02()
{
	set<int> s1;

	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);

	set<int> s2;

	s2.insert(100);
	s2.insert(300);
	s2.insert(200);
	s2.insert(400);

	cout << "交換前" << endl;
	printSet(s1);
	printSet(s2);
	cout << endl;

	cout << "交換后" << endl;
	s1.swap(s2);
	printSet(s1);
	printSet(s2);
}

int main() {

	test01();

	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

總結：

統(tǒng)計大小 — size
判斷是否為空 — empty
交換容器 — swap

1.4 set插入和刪除

功能描述：

set容器進行插入數(shù)據(jù)和刪除數(shù)據(jù)

函數(shù)原型：

insert(elem); //在容器中插入元素。
clear(); //清除所有元素
erase(pos); //刪除pos迭代器所指的元素，返回下一個元素的迭代器。
erase(beg, end); //刪除區(qū)間[beg,end)的所有元素，返回下一個元素的迭代器。
erase(elem); //刪除容器中值為elem的元素。

示例：

#include <set>

void printSet(set<int> & s)
{
	for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

//插入和刪除
void test01()
{
	set<int> s1;
	//插入
	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);
	printSet(s1);

	//刪除
	s1.erase(s1.begin());
	printSet(s1);

	s1.erase(30);
	printSet(s1);

	//清空
	//s1.erase(s1.begin(), s1.end());
	s1.clear();
	printSet(s1);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

總結：

插入 — insert
刪除 — erase
清空 — clear

1.5 set查找和統(tǒng)計

功能描述：

對set容器進行查找數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)

函數(shù)原型：

find(key); //查找key是否存在,若存在，返回該鍵的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();
count(key); //統(tǒng)計key的元素個數(shù)

示例：

#include <set>

//查找和統(tǒng)計
void test01()
{
	set<int> s1;
	//插入
	s1.insert(10);
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);
	
	//查找
	set<int>::iterator pos = s1.find(30);

	if (pos != s1.end())
	{
		cout << "找到了元素 ： " << *pos << endl;
	}
	else
	{
		cout << "未找到元素" << endl;
	}

	//統(tǒng)計
	int num = s1.count(30);
	cout << "num = " << num << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

總結：

查找 — find （返回的是迭代器）
統(tǒng)計 — count （對于set，結果為0或者1）

1.6 set和multiset區(qū)別

學習目標：

掌握set和multiset的區(qū)別

區(qū)別：

set不可以插入重復數(shù)據(jù)，而multiset可以
set插入數(shù)據(jù)的同時會返回插入結果，表示插入是否成功
multiset不會檢測數(shù)據(jù)，因此可以插入重復數(shù)據(jù)

第7行的pair<set<int>::iterator, bool>是怎么來的呢？首先將鼠標停留在第七行的insert上，點擊鼠標右鍵，選擇轉到定義，會發(fā)現(xiàn)insert函數(shù)的返回類型是_Pairib，如下圖

再將鼠標停留在_Pairib上，點擊鼠標右鍵，選擇轉到定義，就會發(fā)現(xiàn)_Pairib是pair，里面有兩個數(shù)據(jù)，第一個數(shù)據(jù)是迭代器

示例：

#include <set>

//set和multiset區(qū)別
void test01()
{
	set<int> s;
	pair<set<int>::iterator, bool>  ret = s.insert(10);
	if (ret.second) {
		cout << "第一次插入成功!" << endl;
	}
	else {
		cout << "第一次插入失敗!" << endl;
	}

	ret = s.insert(10);
	if (ret.second) {
		cout << "第二次插入成功!" << endl;
	}
	else {
		cout << "第二次插入失敗!" << endl;
	}
    
	//multiset
	multiset<int> ms;
	ms.insert(10);
	ms.insert(10);

	for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

總結：

如果不允許插入重復數(shù)據(jù)可以利用set
如果需要插入重復數(shù)據(jù)利用multiset

1.7 set容器排序

學習目標：

set容器默認排序規(guī)則為從小到大，掌握如何改變排序規(guī)則

主要技術點：

利用仿函數(shù)（重載了運算符或小括號），可以改變排序規(guī)則

示例一： set存放內置數(shù)據(jù)類型

如果你想要set中的元素按自己想要的順序進行排序，那么就要在沒有插入元素前告訴set排序規(guī)則

#include <set>

class MyCompare //不一定非要是MyCompare，隨便命名
{
public:

	//第一個()代表重載小括號，第二個()代表函數(shù)的參數(shù)列表
	bool operator()(int v1, int v2) {

		//降序，也就是想要第一個數(shù)大于第二個數(shù)
		return v1 > v2;
	}
};
void test01() 
{    
	set<int> s1;
	s1.insert(10);
	s1.insert(40);
	s1.insert(20);
	s1.insert(30);
	s1.insert(50);

	//默認從小到大
	for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//指定排序規(guī)則，<>肯定是放數(shù)據(jù)類型，不能放函數(shù)名，而仿函數(shù)Mycompare本質上就是一個類型
	//插入數(shù)之后就沒辦法排序了，插入之前就要指定排序規(guī)則
	set<int,MyCompare> s2;
	s2.insert(10);
	s2.insert(40);
	s2.insert(20);
	s2.insert(30);
	s2.insert(50);

	for (set<int, MyCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

示例二： set存放自定義數(shù)據(jù)類型

#include <set>
#include <string>

class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	string m_Name;
	int m_Age;

};
class comparePerson
{
public:
	bool operator()(const Person& p1, const Person &p2)
	{
		//按照年齡進行排序  降序
		return p1.m_Age > p2.m_Age;
	}
};

void test01()
{
	set<Person, comparePerson> s;

	Person p1("劉備", 23);
	Person p2("關羽", 27);
	Person p3("張飛", 25);
	Person p4("趙云", 21);

	s.insert(p1);
	s.insert(p2);
	s.insert(p3);
	s.insert(p4);

	for (set<Person, comparePerson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
	{
		cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年齡： " << it->m_Age << endl;
	}
}
int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}