set和map对象为自定义类型时需注意的问题

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本文深入探讨了C++ STL中set和map的高级应用技巧，包括自定义数据类型的排序、使用比较函数对象、对map按value排序的方法，以及unordered_set和unordered_map的特殊处理方式。

set和map不可以对自定义的数据类型自动排序，但是可以对pair自动排序，默认优先按照first排序，first相等则按照second排序

pair对象

set:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    set<pair<int, int>> s;
    s.insert({1, 2});
    s.insert({3, 4});
    s.insert({1, 1});
    for(auto k : s) cout << k.first << " " << k.second << endl;
    return 0;
}

在这里插入图片描述
map针对其键排序与set同理

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    map<pair<int, int>, int> s;
    s[{1, 2}] = 1;
    s[{3, 4}] = 1;
    s[{1, 1}] = 0;
    for(auto k : s) printf("%d %d %d\n", k.first.first, k.first.second, k.second);
    return 0;
}

在这里插入图片描述
而若想对自定义的数据类型排序，需要重载"<"运算符

自定义数据类型

set:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct stu
{
    int i, j;
    bool operator<(const stu & b)const // 类内重载，所以少一个参数，优先按照i从大到小排序，j从大到小次之
    {
        return i == b.i ? (j > b.j) : (i > b.i);
    }
};
int main()
{
    set<stu> s;
    s.insert({1, 2});
    s.insert({3, 4});
    s.insert({1, 1});
    for(auto k : s) printf("%d %d\n", k.i, k.j);
    return 0;
}

在这里插入图片描述
map:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct stu
{
int i, j;
bool operator<(const stu & b)const // 类内重载，所以少一个参数，优先按照i从大到小排序，j从大到小次之  
    {return i == b.i ? (j > b.j) : (i > b.i);}
};

int main()
{
    map<stu, int>s;
    s[{1, 2}] = 1;
    s[{3, 4}] = 1;
    s[{1, 1}] = 0;
    for(auto k : s) printf("%d %d %d\n", k.first.i, k.first.j, k.second);
    return 0;
}

也可以选择手动传入比较函数对象
set:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct stu
{
    int i, j;
};
struct cmp
{
    bool operator()(const stu &a, const stu & b)const // 重载()
    {
        return a.i == b.i ? (a.j > b.j) : (a.i > b.i);
    }
};
int main()
{
    set<stu, cmp> s; // 第二个参数默认是_Compare对象，默认std :: less，将其修改为我们定义的
    s.insert({1, 2});
    s.insert({3, 4});
    s.insert({1, 1});
    for(auto k : s) printf("%d %d\n", k.i, k.j);
    return 0;
}

在这里插入图片描述
map:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct stu
{
    int i, j;
};
struct cmp
{
    bool operator()(const stu &a, const stu & b)const // 重载()
    {
        return a.i == b.i ? (a.j > b.j) : (a.i > b.i);
    }
};
int main()
{
    map<stu, int, cmp> m; // 第三个参数默认是_Compare对象，默认std :: less，将其修改为我们定义的
    m[{1, 2}] = 1;
    m[{3, 4}] = 2;
    m[{1, 1}] = 3;;
    for(auto k : m) printf("%d %d %d\n", k.first.i, k.first.j, k.second);
    return 0;
}

在这里插入图片描述

有时，需要对map按value值进行排序，此时往往转换为vector

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    map<int, int> s;
    s[1] = 4;
    s[2] = 3;
    s[3] = 1;
    vector<pair<int, int>> S;
    for (auto i : s) S.push_back(i);
    // 将value从大到小排序，lambda表达式
    sort(S.begin(), S.end(), [&](pair<int, int>& a, pair<int, int>& b) { return a.second < b.second;});
    for(auto k : s) printf("%d %d\n", k.first, k.second);
    return 0;
}

在这里插入图片描述
另外，set和map底层是基于红黑树的，而unordered_set和unordered_map，都是基于哈希的，因此unordered_set和unordered_map定义时的对象如果是非基本数据类型，要自定义包含哈希函数的对象，处理冲突用的是链地址法

注意，和set和map不同，unordered_set和unordered_map对于pair类型也要自定义哈希对象

可以参考 https://blog.youkuaiyun.com/vevenlcf/article/details/51743058)

set:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

class s_hash
{
    public:
        // 定义为inline提高速度
        inline size_t operator()(const pair<int, int> &p)const 
        {
            return p.first^ p.second;  
            // 哈希函数的设计，链地址法处理冲突
        }   
};

int main()
{
    unordered_set<pair<int, int>, s_hash> s;
    s.insert({1, 2});
    s.insert({3, 4});
    s.insert({1, 1});
    for(auto k : s) cout << k.first << " " << k.second << endl;
    return 0;
}

在这里插入图片描述
map:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

class s_hash
{
    public:
        // 定义为inline提高速度
        inline size_t operator()(const pair<int, int> &p)const 
        {
            return p.first^ p.second;  
            // 哈希函数的设计
        }   
};

int main()
{
    unordered_map<pair<int, int>, int, s_hash> m;
    m[{1, 2}] = 1;
    m[{1, 1}] = 2;
    m[{3, 4}] = 3;
    for(auto k : m) printf("%d %d %d\n", k.first.first, k.first.second, k.second);
    return 0;
}