c++ set和multiset的使用

1. 介绍

• set是一个集合容器，其中所包含的元素是唯一的， 集合中的元素按一定的顺序排列。
• 由于本身是有序的，因此不能指定元素的插入位置
• set是由变体的红黑树实现的。因此插入和删除操作比vector快
• set不支持直接存取元素，即不能通过 [] 操作符或at() 方法访问元素
• 不可以直接修改set和multiset中元素值，只能通过先删除在插入的方式修改
• 即set和multiset中元素类型都是const的
• set和multiset采用 < 操作符进行默认排序
• #include< set>

multiset与set区别：

• set中key唯一，只能出现一次；而multiset中key不唯一，可以重复出现

2. 额外类型说明

类型名	含义
key_type	表示set中关键字（key）的类型
value_type	与key_type相同

3. set/multiset构造函数

默认构造函数：

set<int> set_i;
set<string> set_s;

multiset<int> mulset_i;

set的拷贝构造和赋值：

set<int> setIntA;
setIntA.insert(3);
setIntA.insert(1);

set<int> setIntB(setIntA);   // 拷贝构造

set<int> setIntC;
setIntC = setIntA;   // 赋值构造，set重载了=操作符

4. set的排序方式与自定义排序

按升序方式排列：

set<int, less<int>> set1;
set1.insert(3);
set1.insert(2);
set1.insert(1);  // 此时set1为1,2,3升序

按降序方式排列：

set<int, greater<int>> set2;
set2.insert(1);
set2.insert(2);
set2.insert(3);  // 此时set2为3,2,1降序

// grater的具体实现如下
struct greater
{
	bool operator() (const int& iLeft, const int& iRight)  // 重载()操作符
	{
		return (iLeft>iRight); //如果是实现 less<int>的话，这边是写 return (iLeft<iRight);
	}
}

上面的less 和greater 是stl中内置的函数对象，我们也可以根据需求自定义排序方式
自定义方式一：重载()运算符

// 学生类
class CStudent {
public:
	CStudent(int id_n, string strName)	{
		m_id = id_n; 
		m_strName = strName;
	}
	int m_id; //学号
	string m_strName; //姓名
};

// 定义比较对象，重载()运算符
struct StuFunctor {
	bool operator() (const CStudent &stu1, const CStudent &stu2){
		return (stu1.m_iID<stu2.m_iID);
	}
};

// 调用
set<CStudent, StuFunctor> set_stu;   // 定义set，传入比较对象
// 根据id升序排序
set_stu.insert(CStudent(3, "df"));
set_stu.insert(CStudent(1, "ewdf"));   

自定义方式二：定义比较函数，传入函数指针

// 学生类
class CStudent {
public:
	CStudent(int id_n, string strName)	{
		m_id = id_n; 
		m_strName = strName;
	}
	int m_id; //学号
	string m_strName; //姓名
};

// 定义比较函数
bool compareId() (const CStudent &stu1, const CStudent &stu2){
	return (stu1.m_iID<stu2.m_iID);
}

// 调用
// 定义set，传入比较函数的指针
// decltype指出自定义操作的类型，必须使用*来指定获取函数类型的指针
set<CStudent, decltype(compareId)*> set_stu;   
// 根据id升序排序
set_stu.insert(CStudent(3, "df"));
set_stu.insert(CStudent(1, "ewdf"));   

5. set插入与迭代器

操作	说明
p.insert(v) p.emplace(args)	v是value_type类型；args用来构造一个元素。 只有当元素不存在时才插入； 函数返回一个pair<iterator, bool>，其中迭代器是指向具有指定关键字的元素，bool表示是否插入成功； 对于multiset，总会插入给定元素，并返回一个指向新元素的迭代器。
p.insert(begin, end) p.insert(il)	begin和end是迭代器，表示一个p::value_type类型值的范围； il是值的花括号列表； 只插入关键字不在set中的元素； 返回类型为void； 对于multiset会插入范围内的所有元素，不检查key是否相等。
p.insert(b, v) p.emplace(args)	b是迭代器，表示从哪里插入元素v； 返回一个迭代器，指向具有指定关键字的元素 。

set<int> setInt;
setInt.insert(3); setInt.insert(1);setInt.insert(5);setInt.insert(2);
for(set<int>::iterator it=setInt.begin(); it!=setInt.end(); ++it)
{
int iItem = *it;
cout << iItem; //或直接使用 cout << *it
}
//顺序输出 1 2 3 5

6. set删除

set.clear(); //清除所有元素
set.erase(pos); //删除 pos 迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
set.erase(beg,end); //删除区间[beg,end)的所有元素，返回下一个元素的迭代器。
set.erase(elem); //删除容器中值为 elem 的元素。

7. set的查找操作

set.find(elem); //查找 elem 元素，返回指向 elem 元素的迭代器
set.count(elem); //返回容器中值为 elem 的元素个数。对 set 来说，要么是 0，要么是 1。对 multiset 来说，值可能大于 1
set.lower_bound(elem); //返回第一个>=elem 元素的迭代器
set.upper_bound(elem); // 返回第一个>elem 元素的迭代器
set.equal_range(elem); //返回一个迭代器pair，表示关键字等于elem的元素的范围。若k不存在，pair的两个成员均等于set.end()