关于 C++ set 容器的用法与 iterator 迭代器

关于 set 容器

set 是 C++ STL 中提供的一种容器，其中封装了二叉树等数据结构，在封装这些数据结构的时候，STL 按照程序员的使用习惯，以成员函数方式提供的常用操作，如：插入、排序、删除、查找等。
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。set中的元素不能直接被改变。
set 和 map 的插入和删除效率比其他序列容器高，速度是 logn，所以就算遇到大量数据，也可以放心使用。

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set 容器常用成员方法

成员方法	功能
begin()	返回指向容器中第一个（注意，是已排好序的第一个）元素的双向迭代器。如果 set 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。
end()	返回指向容器最后一个元素（注意，是已排好序的最后一个）所在位置后一个位置的双向迭代器，通常和 begin() 结合使用。如果 set 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。
rbegin()	返回指向最后一个（注意，是已排好序的最后一个）元素的反向双向迭代器。如果 set 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的反向双向迭代器。
rend()	返回指向第一个（注意，是已排好序的第一个）元素所在位置前一个位置的反向双向迭代器。如果 set 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的反向双向迭代器。
find(val)	在 set 容器中查找值为 val 的元素，如果成功找到，则返回指向该元素的双向迭代器；反之，则返回和 end() 方法一样的迭代器。另外，如果 set 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。
lower_bound(val)	返回一个指向当前 set 容器中第一个大于或等于 val 的元素的双向迭代器。如果 set 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。
upper_bound(val)	返回一个指向当前 set 容器中第一个大于 val 的元素的迭代器。如果 set 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。
empty()	若容器为空，则返回 true；否则 false。
size()	返回当前 set 容器中存有元素的个数。
max_size()	返回 set 容器所能容纳元素的最大个数，不同的操作系统，其返回值亦不相同。
insert()	向 set 容器中插入元素。
erase()	删除 set 容器中存储的元素。
swap()	交换 2 个 set 容器中存储的所有元素。这意味着，操作的 2 个 set 容器的类型必须相同。
clear()	清空 set 容器中所有的元素，即令 set 容器的 size() 为 0。
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。

*使用end()以及rend()需要注意所指的位置（已高亮标记）：

示例：

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

set<int> s;

int main()
{
    s.insert(1);
    s.insert(2);
    s.insert(5);
    s.insert(1);
    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;
    
    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;
}

输出为：

set 的 size 值为 ：3
set 的 maxsize的值为：461168601842738790
set 中的第一个元素是：1
set 为空
set 的 size 值为：0
set 的 maxsize的值为：461168601842738790

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iterator 迭代器

当我们想要查询或者遍历set中的元素时，可以用到iterator迭代器，具体例子如下：

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

set<int> s;

int main(){
	s.insert(1);
	s.insert(3);
	s.insert(2);
	set<int>::iterator it;
	for(it = s.begin();it != s.end();it++) cout<<*it<<endl;
	return 0;
}

输出为：

1
2
3

因为该迭代器指向的是 set 容器存储的某个元素，而不是键值对，因此通过 *it 可以直接获取该迭代器指向的元素的值。

如果只想遍历 set 容器中指定区域内的部分数据，则可以借助 find()、lower_bound() 以及 upper_bound() 实现。通过调用它们，可以获取一个指向指定元素的迭代器，例如：

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

set<int> s;

int main(){
	for(int i=1;i<=10;i++) s.insert(i);
	set<int>::iterator it;
	it = s.lower_bound(7);
	for(it;it != s.end();it++) cout<<*it<<endl;
	return 0;
}

输出为：

7
8
9
10