STL---Set（集合）

参考博文链接

C++ STL中标准关联容器set, multiset, map, multimap内部采用的就是一种非常高效的平衡检索二叉树：红黑树，也成为RB树(Red-Black Tree).
set作为一个容器也是用来存储同一数据类型的数据类型，并且能从一个数据集合中取出数据，在set中每个元素的值都唯一，而且系统能根据元素的值自动进行排序。应该注意的是set中数元素的值不能直接被改变。
set容器内所有元素都是以节点的方式来存储，其节点结构和链表差不多，指向父节点和子节点。一切操作就是指针换来换去，和内存移动没有关系。因此set的插入删除效率比用其他序列容器高。
在set中查找是使用二分查找，所以效率是$log$级别的。

set中的常用方法：

begin() 　 ,返回set容器的第一个元素
end() ,返回set容器的最后一个元素
clear() 　　 , 删除set容器中的所有的元素
empty() 　　　 ,判断set容器是否为空
max_size() 　 ,返回set容器可能包含的元素最大个数
size() 　　　　 ,返回当前set容器中的元素个数
rbegin　　　　 ,返回的值和end()相同
rend()　　　　 ,返回的值和rbegin()相同

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

int main()
{
    //freopen("out.txt","w",stdout);
    set<int> s;
    s.insert(1);
    s.insert(3);
    s.insert(2);//注意2是最后插入的不重复元素
    s.insert(1);//set中无重复元素
    cout<<"set 的 size 值为 ："<<s.size()<<endl;
    cout<<"set 的 maxsize的值为 ："<<s.max_size()<<endl;
    cout<<"set 中的第一个元素是 ："<<*s.begin()<<endl;
    cout<<"set 中的最后一个元素是:"<<*s.end()<<endl;//set中值按升序排列
    s.clear();
    if(s.empty())
    {
        cout<<"set 为空 ！！！"<<endl;
    }
    cout<<"set 的 size 值为 ："<<s.size()<<endl;
    cout<<"set 的 maxsize的值为 ："<<s.max_size()<<endl;
    return 0;
}
/*
Result:
set 的 size 值为 ：3
set 的 maxsize的值为 ：214748364
set 中的第一个元素是 ：1
set 中的最后一个元素是:3
set 为空 ！！！
set 的 size 值为 ：0
set 的 maxsize的值为 ：214748364
*/

count() 用来查找set中某个某个键值出现的次数。这个函数在set并不是很实用，因为一个键值在set只可能出现0或1次，这样就变成了判断某一键值是否在set出现过了。

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

int main()
{
    freopen("out.txt","w",stdout);
    set<int> s;
    s.insert(1);
    s.insert(2);
    s.insert(3);
    s.insert(1);
    cout<<"set 中 1 出现的次数是 ："<<s.count(1)<<endl;
    cout<<"set 中 4 出现的次数是 ："<<s.count(4)<<endl;
    return 0;
}
/*
Result：
set 中 1 出现的次数是 ：1
set 中 4 出现的次数是 ：0
*/

equal_range() ，返回一对定位器，分别表示第一个大于或等于给定关键值的元素和 第一个大于给定关键值的元素，这个返回值是一个pair类型，如果这一对定位器中哪个返回失败，就会等于end()的值。

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

int main()
{
    freopen("out.txt","w",stdout);
    set<int> s;
    set<int>::iterator iter;
    for(int i = 1 ; i <= 5; ++i)
     {
         s.insert(i);
     }
     for(iter = s.begin() ; iter != s.end() ; ++iter)
     {
         cout<<*iter<<" ";
     }
     cout<<endl;
     pair<set<int>::const_iterator,set<int>::const_iterator> pr;
     pr = s.equal_range(3);
     cout<<"第一个大于等于 3 的数是 ："<<*pr.first<<endl;
     cout<<"第一个大于 3的数是 ： "<<*pr.second<<endl;
     return 0;
}
/*
Result:
1 2 3 4 5 
第一个大于等于 3 的数是 ：3
第一个大于 3的数是 ： 4
*/

erase(iterator) ,删除定位器iterator指向的值
erase(first,second),删除定位器first和second之间的值

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

int main()
{
    freopen("out.txt","w",stdout);
    set<int> s;
    set<int>::const_iterator iter;
    set<int>::iterator first;
    set<int>::iterator second;
    for(int i = 1 ; i <= 10 ; ++i)
    {
        s.insert(i);
    }
    //第一种删除
    s.erase(s.begin());
    //第二种删除
    first = s.begin();
    second = s.begin();
    second++;
    second++;
    s.erase(first,second);
    //第三种删除
    s.erase(8);
    cout<<"删除后 set 中元素是 ：";
    for(iter = s.begin() ; iter != s.end() ; ++iter)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}
/*
Result:
删除后 set 中元素是 ：4 5 6 7 9 10 
*/

find() ，返回给定值值得定位器，如果没找到则返回end()。

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

int main()
{
    freopen("out.txt","w",stdout);
    int a[] = {1,2,3};
    set<int> s(a,a+3);
    set<int>::iterator iter;
    if((iter = s.find(2)) != s.end())
        cout<<*iter<<endl;
    iter = s.find(4);
    cout<<*iter<<endl;
    return 0;
}
/*
Result:
2
3
*/

insert(key_value); 将key_value插入到set中 ，返回值是
$pair<set<int>::iterator,bool>$,bool标志着插入是否成功，而iterator代表插入的位置，若key_value已经在set中，则iterator表示的key_value在set中的位置.
insert(first,second);将定位器first到second之间的元素插入到set中，返回值是void.

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

int main()
{
    freopen("out.txt","w",stdout);
    int a[] = {1,2,3};
    set<int> s;
    set<int>::iterator iter;
    s.insert(a,a+3);
    for(iter = s.begin() ; iter != s.end() ; ++iter)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl;
    pair<set<int>::iterator,bool> pr;
    pr = s.insert(5);
    if(pr.second)
    {
        cout<<*pr.first<<endl;
    }
    return 0;
}
/*
Result:
1 2 3 
5
*/

lower_bound(key_value)，返回第一个大于等于key_value的定位器
upper_bound(key_value)，返回最后一个大于等于key_value的定位器

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

int main()
{
    freopen("out.txt","w",stdout);
    set<int> s;
    s.insert(1);
    s.insert(3);
    s.insert(4);
    cout<<*s.lower_bound(2)<<endl;
    cout<<*s.lower_bound(3)<<endl;
    cout<<*s.upper_bound(3)<<endl;
    return 0;
}
/*
Result:
3
3
4
*/