set集合容器

set集合容器

采用了红黑树（Red-Black Tree）的平衡二叉检索树的数据结构。
确保每个子树根节点的键值大于左子树所有节点的键值，而小于右子树所有节点的键值；另外，还得确保根节点左子树的高度与右子树的高度相等，这样，二叉树的高度最小，从而检索速度最快。
不会重复插入相同键值的元素，而采取忽略处理。

构造set集合的主要目的就是为了快速检索。

• 平衡二叉检索树的检索使用中序遍历算法，检索效率高于vector、deque和list等容器。
• 采用中序遍历算法可将键值由小到大遍历出来。
• 对于set容器中的键值，不可直接去修改。因为如果把容器中的一个键值修改了，set容器会根据新的键值旋转子树，以保持新的平衡，这样，修改的键值很可能就不在原先那个位置上了。

multiset（多重集合容器）、map（映照容器）和multimap（多重映照容器）的内部结构也是平衡二叉检索树。

声明“#include ”; 包含了set和multiset两种容器的定义。

使用

创建set集合对象

//定义元素类型为int的集合对象s，当前没有任何元素 
//元素的排列采用默认的比较规则(由小到大)，当然，可以自定义比较规则函数
 set<int> s;

元素的插入与中序遍历

采用insert()方法把元素插入集合中去，插入的具体规则在默认的比较规则(按元素值由小到大)下插入

如果自己指定了比较规则函数，则按自定义比较规则函数插入。

如果使用前向迭代器对集合中序遍历，其结果正好是元素排序的结果。

//插入了5个元素，但由于8有重复，第二次插入的8并没有执行
//第一次插入8，可以插入
     s.insert(8); 
     s.insert(1);
     s.insert(12);
     s.insert(6);
     s.insert(8); 
//第二次插入8，重复元素，不会插入

//中序遍历集合中的元素
     set<int>::iterator it; //定义前向迭代器
      //中序遍历集合中的所有元素
     for(it=s.begin(); it! =s.end(); it++)
     {
       cout<<*it<<" ";
     }

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

int main(){
  	set<int> s;
  	s.insert(8);
  	s.insert(2);
  	s.insert(1);
  	s.insert(12);
  	set<int>::iterator it;
  	for(it=s.begin();it!=s.end();it++){
  		cout<<*it<<"\t";
	}
  	cout<<endl;
}

元素的反向遍历

使用反向迭代器reverse_iterator可以反向遍历集合，输出的结果正好是集合元素的反向排序结果。

需要用到rbegin()和rend()两个方法，它们分别给出了反向遍历的开始位置和结束位置。

//反向遍历集合中的元素
set<int>::reverse_iterator rit; //定义反向迭代器
for(rit=s.rbegin(); rit! =s.rend(); rit++)
{
    cout<<*rit<<" ";
}

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

int main(){ 
  	set<int> s;
  	s.insert(8);
  	s.insert(2);
  	s.insert(1);
  	s.insert(12);
  	set<int>::reverse_iterator rit;
    //反向遍历
  	for(rit=s.rbegin();rit!=s.rend();rit++){
  		cout<<*rit<<"\t";
	}
  	cout<<endl;
}

元素的删除

集合具有高效的删除处理功能，并自动重新调整内部的红黑树的平衡。

删除的对象可以是某个迭代器位置上的元素、等于某键值的元素、一个区间上的元素和清空集合。

//删除键值为6的那个元素
s.erase(6);
//清空集合
s.clear();
//输出集合的大小，为0
cout<<s.size()<<endl;

元素的检索

使用find()方法对集合进行搜索，如果找到查找的键值，则返回该键值的迭代器位置，否则，返回集合最后一个元素后面的一个位置，即end()。

//定义前向迭代器
set<int>::iterator it; 
//查找键值为6的元素
it=s.find(6);
if(it! =s.end())//找到
 	cout<<*it<<endl;
else//没找到
    cout<<"not find it"<<endl;

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

int main(){ 
  	set<int> s;
  	s.insert(8);
  	s.insert(2);
  	s.insert(1);
  	s.insert(12);
  	s.erase(12);
  	set<int>::iterator it;
	it=s.find(12);
	if(it!=s.end()){
		cout<<*it<<endl;
	}else{
		cout<<"can find it"<<endl;
	}
}

自定义比较函数

在定义集合的时候，如果没有指定比较函数，那么采用默认的比较函数，即按键值由小到大的顺序插入元素。

编写比较函数有两种方法。

• 如果元素不是结构体，那么，可以编写比较函数。

  // 比较规则: 按键值由大到小的顺序
  //自定义比较函数myComp，重载“()”操作符
      struct myComp
      {
         bool operator()(const int &a, const int &b)
         {
  			return a>b;
        }
     };
  
  //采用的比较函数是myComp,定义set
  set<int, myComp> s;
  

  #include<iostream>
  #include<set>
  using namespace std;
  
  
  class myComp{
  	public:
  		bool operator ()(const int& a,const int&b){
  			return a>b;
  	}
  };
  int main(){ 
    	set<int,myComp> s;
    	s.insert(8);
    	s.insert(2);
    	s.insert(1);
    	s.insert(12);
  
    	set<int>::iterator it;
  	for(it=s.begin();it!=s.end();it++){
  		cout<<*it<<"\t";
  	}
  }
  

• 如果元素是结构体，那么，可以直接把比较函数写在结构体内。

  struct Info
      {
         string name;
         float score;
      
       //重载“<”操作符，自定义排序规则
       bool operator < (const Info &a) const
       {
         //按score由大到小排列。
         //如果要由小到大排列，使用“<”号即可。
         return score>a.score;
       }
  };
  //采用自定义规则，定义元素类型为Info结构体的集合对象s
       set<Info> s;
  

  只能重载< 操作符

  #include<iostream>
  #include<set>
  using namespace std;
  
  
  struct myComp{		
  		int cost;
  
  		bool operator < (const myComp& b) const{
  			return cost>b.cost;
  		}
  };
  int main(){ 
    	set<myComp> s;
    	myComp mycomp;
  	mycomp.cost=8;
    	s.insert(mycomp);
    	mycomp.cost=2;
    	s.insert(mycomp);
    	mycomp.cost=1;
    	s.insert(mycomp);
    	mycomp.cost=12;
    	s.insert(mycomp);
  
      set<myComp>::iterator it;
  	for(it=s.begin();it!=s.end();it++){
  		cout<<(*it).cost<<"\t";
  	}
  }