『C++进阶』第四章--- map与set

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分类专栏： C++进阶知识文章标签： c++ 开发语言

于 2024-07-31 18:36:52 首次发布

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1. 关联式容器

在初阶阶段，我们已经接触过STL中的部分容器，比如：vector、list、deque、forward_list(c++11)等，这些容器统称为序列式容器，因为其底层为线性序列的数据结构，里面存储的是元素本身。那什么是关联式容器？它与序列式容器有什么区别？

关联式容器也是用来存储数据的，与序列式容器不同的是，其里面存储的是<key，value>结构的键值对，在数据检索时比序列式容器效率更高。

2.键值对

用来表示具有一一对应关系的一种结构，该结构中一般只包含两个成员变量key和value，key代表键值，value表示与key对应的信息。 比如：现在要建立一个英汉互译的字典，那该字典中必然有英文单词与其对应的中文含义，而且，英文单词与其中文含义是一一对应的关系，即通过该应
该单词，在词典中就可以找到与其对应的中文含义。

SGI-STL中关于键值对的定义：

template <class T1, class T2>
struct pair
{
typedef T1 first_type;
typedef T2 second_type;
T1 first;
T2 second;
pair(): first(T1()), second(T2())
{}
pair(const T1& a, const T2& b): first(a), second(b)
{}
};

3. 树形结构的关联式容器

根据应用场景的不同，STL总共实现了两种不同结构的管理式容器：树形结构与哈希结构。树形结构的关联式容器主要有四种：map、set、multimap、multiset。这四种容器的共同点是：使用平衡搜索树（即红黑树）作为底层结果，容器中的元素是一个有序的序列。下面依次介绍一下每个容器

3.1 set

3.1.1 set的介绍

set文档介绍

翻译：

set是按照一定次序存储元素的容器
在set，元素的value也标识它（value就是key，类型为T），并且每个value必须是唯一的。set中的元素不能在容器中修改（元素总是const），但是可以从容器中插入或删除它们。
在内部，set中的元素总是按照其内部比较对象（类型比较）所指示的特定严格弱排序准则进行排序
set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢，但它们允许根据顺序对子集进行直接迭代。
set在哦底层是用二叉搜索树（红黑树）实现的。

注意：

与map/multimap不同，map/multimap中存储的是真正的键值对<key,value>，set中只放value，但在底层实际存放的是由<value,value>构成的键值对。
set中插入元素时，只需要插入value即可，不需要构造键值对。
set中的元素不可以重复（因此可以使用set进行去重）。
使用set的迭代器遍历set中的元素，可以得到有序序列。
set中的元素默认按照小于来比较
set中查找某个元素，时间复杂度为o(log_2 n)
set 中的元素不允许修改，因为会破坏整个树的结构与性质
set中的底层使用二叉搜索树（红黑树）来实现。

3.2.2 set的使用

1. set 的模板参数列表

2. set的构造

函数声明	功能介绍
set (const Compare& comp = Compare(), const Allocator& = Allocator() );	构造空的set
set (InputIterator first, InputIterator last, const Compare& comp = Compare(), const Allocator& = Allocator() );	用[first, last)区间中的元素构造 set
set ( const set<Key,Compare,Allocator>& x);	set的拷贝构造

3. set的迭代器

函数声明	功能介绍
iterator begin()	返回set中起始位置元素的迭代器
iterator end()	返回set中最后一个元素后面的迭代器
const_iterator cbegin() const	返回set中起始位置元素的const迭代器
const_iterator cend() const	返回set中最后一个元素后面的const迭代器
reverse_iterator rbegin()	返回set第一个元素的反向迭代器，即end
reverse_iterator rend()	返回set最后一个元素下一个位置的反向迭代器，即rbegin
const_reverse_iterator crbegin() const	返回set第一个元素的反向const迭代器，即cend
const_reverse_iterat

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