11、STL中的set使用方法

一、了解

set 是 C++ 标准模板库（STL）中提供的有序关联容器之一。基于红黑树（Red-Black Tree）实现，用于存储一组唯一的元素，并按照元素的值进行排序。

• set的特性
  • 唯一性
    • 键是唯一的。无重复。
  • 有序性
    • 按升序排列，因为红黑树的平衡性质。可以自定义排序规则。
  • 插入元素
    • 如果元素已存在，就不会进行了。
  • 不可修改键值
    • 键值都是const的。如果要修改，先删除要修改的元素，再插入要修改后的值。

• 常见问题

• 1、如何检查 std::set 中是否存在某个值？

  • 使用find，知道，返回值的迭代器，否则返回end()
if (mySet.find(key) != mySet.end()){函数体}可以用来遍历

• 2、set的迭代器是什么类型

  • 双向迭代器 。不能随机访问，可以向把迭代器进行后-- 或向前++。

• 3、set的迭代器失效？

  • set主要与删除有关，被删除的元素的迭代器会失效。但是，由于红黑树的性质，删除操作不会影响到其他元素的迭代器，所以除了被删除元素的迭代器外，其他迭代器仍然有效。

• set的头文件

#include<set>

二、初始化

set<typename>name
set<typename,自定义排序规则>name

• 例子

std::set<int> s1;                   // 默认升序：{1, 2, 3}
std::set<int, std::greater<int>> s2; // 降序：{3, 2, 1}

• 自定义排序

struct Person {
    std::string name;
    int age;
};

// 定义比较仿函数（按年龄升序）
struct CompareAge {
    bool operator()(const Person& a, const Person& b) const {
        return a.age < b.age;
    }
};

std::set<Person, CompareAge> peopleSet;
peopleSet.insert({"Alice", 25});
peopleSet.insert({"Bob", 30});

三、常用函数

1、总结

2、例子

• 首先是这里用到的头文件

#include <iostream>
#include<set>
using namespace std;

2.1、插入操作

• insert(x)
  • 插入某一个常数或变量

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};
    set1.insert(3);
    for(auto i: set1){
        cout<<i<<" "<<endl;
    }
/*
1
2
3
4 
 */
}

• insert( other_set_first, other_set_end)
  • 插入另一个set的范围

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};
    set<int>set2={7,6,5};
    set1.insert(set2.begin(),set2.end());
    for(auto i: set1){
        cout<<i<<" ";
    }
/*
1 2 3 4 5 6 7
 */
}

• insert(pos , x)
  • 在当前set的pos处，插入x

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};
    set<int>set2={7,6,5};
    set1.insert(set1.begin(),2);
    for(auto i: set1){
        cout<<i<<" ";
    }
/*
1 2 3 4
 */
}

2.2、删除操作

• erase(pos)
  • 删除某一个迭代器位置

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};
    set1.erase(set1.begin());
    for(auto i: set1){
        cout<<i<<" ";
    }
/*
2 3 4
 */
}

• erase(key)
  • 删除特定键值

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};
    
    set1.erase(2);
    for(auto i: set1){
        cout<<i<<" ";
    }
/*
1 3 4
 */
}

• erase(first , end)
  • 删除当前set的范围

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};

    set1.erase(set1.begin(),++set1.begin());
    for(auto i: set1){
        cout<<i<<" ";
    }
/*
2 3 4
 */
}

2.3、访问操作

• 迭代器访问
  • begin：指向set第一个位置的指针
  • end：指向最后一个元素之后的位置

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};
    auto i =set1.begin();
    set<int>::iterator it=set1.end();
    cout<<*i<<endl;//1
    cout<<*it<<endl;//4
}

2.4、交换操作

• swap(other_set)
  • 交换2个set

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};
    set<int>set2={3,4};
    set1.swap(set2);
    for(auto i: set1){
        cout<<i<<" ";//3 4
    }

}

2.5、查找操作

• count(key)
  • 返回key值的个数

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};
    auto i =set1.count(1);
    cout<<i<<endl;//1

}

• find(key)
  • 返回key位置的迭代器

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};
    auto i =set1.find(1);
    cout<<*i<<endl;//1

}

2.6、容量操作

• size()
  • 返回元素个数

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};
    auto i =set1.size();
    cout<<i<<endl;//4

}

• empty()
  • 检查容器是否为空

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};
   if(set1.empty()==0){
       cout<<"set1有元素"<<endl;//set1有元素
   }else{
       cout<<"无元素"<<endl;
   }
}

2.7、清空操作

• clear
  • 清空所有元素

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};
    set1.clear();
    for(auto i: set1){
        cout<<i<<" ";
    }

}

2.8、lower_bound和upper_bound

• lower_bound(key)
  • 返回第一个不小于（>=） key 的迭代器

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};
    auto i = set1.lower_bound(2);
    cout<<*i<<endl;//2
}

• upper_bound(key)
  • 返回第一个大于 key 的迭代器

int main(){
    set<int>set1={1,2,3,4};
    auto i = set1.upper_bound(2);
    cout<<*i<<endl;//3
}

四、set和map的区别

• 存储内存
  • set只存储键值
  • map存储键值对
• 唯一性
  • set的键是唯一的，无重复
  • map键值对，键也是唯一的，但是值可以重复。
• 访问方式
  • set通过迭代器遍历或查找键find(key),并且不能修改键值。
  • map通过键直接访问值（m[key] 或 m.at(key)）