C++STL之set/multiset容器

2023-11-11

概述:
set/multiset容器的特性:

  • 1)set/multiset的特性是所有元素会根据元素的值自动进行排序。set是以RB-tree(红黑树,属于平衡二叉树的一种,而平衡二叉树是属于二叉树的一种)为底层机制,其查找效率非常好。set容器中不允许重复元素,multiset允许重复元素。

树的相关概念

  • 1)二叉树:二叉树就是任何节点最多只允许有两个字节点。分别是左子结点和右子节点。
    在这里插入图片描述

  • 2)二叉搜索树:是指二叉树中的节点按照一定的规则进行排序,使得对二叉树中元素访问更加高效。二叉搜索树的放置规则是:任何节点的元素值一定大于其左子树中的每一个节点的元素值,并且小于其右子树的值。因此从根节点一直向左走,一直到无路可走,即得到最小值,一直向右走,直至无路可走,可得到最大值。那么在儿茶搜索树中找到最大元素和最小元素是非常简单的事情。下图为二叉搜索树:
    在这里插入图片描述

  • 3)平衡二叉树:上面我们介绍了二叉搜索树,那么当一个二叉搜索树的左子树和右子树不平衡的时候,那么搜索依据上图表示,搜索9所花费的时间要比搜索17所花费的时间要多,由于我们的输入或者经过我们插入或者删除操作,二叉树失去平衡,造成搜索效率降低。
    所以我们有了一个平衡二叉树的概念,所谓的平衡不是指的完全平衡。
    在这里插入图片描述

  • 4)RB-tree(红黑树):红黑树是二叉树的一种,由于红黑树比较复杂,这里不列举,大家学习红黑树时可以记住它几个性质即可。而这里的set/multiset就是红黑树实现的。

下面给出关于平衡二叉树和哈夫曼树的相关详细文章。

https://blog.csdn.net/weixin_44517656/article/details/105186876	//平衡二叉树
https://blog.csdn.net/weixin_44517656/article/details/105227705 //哈夫曼树
  • 5)小问题思考:
我们可以通过set的迭代器改变元素的值吗?
不行,因为set集合是根据元素值进行排序,关系到set的排序规则,
如果任意改变set的元素值,会严重破坏set组织。
实际上我们常用的map/mmap这些也是红黑树实现的容器,平时都是用于增删查找用的或者叫保存数据使用的,
基本不会进行改操作。虽然也可以通过迭代器或者[]改变值,但是会影响容器的排序规则,sb程序员才会这样做,
所以不建议大家这样做。
若你实在想修改某个set容器内的值,你可以先删除该值再重新插入你要修改的值,这才是安全的做法。

由于set和multiset基本是一样的,唯一的区别是multiset可以存在多个相同的key,而set只能存在唯一的key,所以我们将这两个容器放在一起将。

1 set容器

1.1 set的构造函数

set<T> st;//set默认构造函数:
set(const set &st);//拷贝构造函数
/*实际上还有其它构造函数,这里只是简单列出部分*/

1.2 set赋值操作

set& operator=(const set &st);//重载等号操作符
swap(st);//交换两个集合容器

1.3 set大小操作

size();//返回容器中元素的数目
empty();//判断容器是否为空

1.4 set插入和删除操作
由于时间不足,并且这个容器我目前不怎么用,所以不作迭代器失效的测试,有空再处理。

/*注意set/multiset是不存在push_xxx和pop_xxx类型的函数的*/
insert(elem);//在容器中插入元素。
clear();//清除所有元素
erase(pos);//删除pos迭代器所指的元素,返回下一个元素的迭代器。
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。
erase(elem);//删除容器中值为elem的元素。

1.5 set查找操作

find(key);//查找键key是否存在,若存在,返回该键的元素的迭代器;若不存在,返回set.end();
count(key);//查找键key的元素个数.对于set而言 结果要么是0,要么是1.
lower_bound(keyElem);//返回第一个key>=keyElem元素的迭代器。
upper_bound(keyElem);//返回第一个key>keyElem元素的迭代器。
equal_range(keyElem);//返回容器中key与keyElem相等时,相邻左右两边的两个迭代器。
void test02(){
	set<int>s;
	s.insert(10);
	s.insert(30);
	s.insert(20);
	s.insert(50);
	s.insert(40);

	set<int>::iterator pos = s.find(30);
	if (pos != s.end()){
		cout << "找到了元素:" << *pos << endl;
	}
	else{
		cout << "未找到" << endl;
	}

	//统计  对于set而言 结果要么是0  要么是1
	int num = s.count(10);
	cout << "10的个数为: " << num << endl;

	//lower_bound(keyElem);//返回第一个key>=keyElem元素的迭代器。
	set<int>::iterator res = s.lower_bound(30);
	if (res != s.end()){
		cout << "找到lower_bound的值为: " << *res << endl;
	}
	else{
		cout << "未找到" << endl;
	}

	//upper_bound(keyElem);//返回第一个key>keyElem元素的迭代器。
	res = s.upper_bound(30);
	if (res != s.end()){
		cout << "找到upper_bound的值为: " << *res << endl;
	}
	else{
		cout << "未找到" << endl;
	}

	//equal_range(keyElem);//返回容器中key与keyElem相等时的左右两边的两个迭代器。
	pair<set<int>::iterator, set<int>::iterator> it = s.equal_range(30);
	if (it.first != s.end()){
		cout << "找到equal_range中相等值的左值为:" << *(it.first) << endl;
	}
	else{
		cout << "未找到" << endl;
	}
	if (it.second != s.end()){
		cout << "找到equal_range中相等值的右值为:" << *(it.second) << endl;
	}
	else{
		cout << "未找到" << endl;
	}
}

结果:
在这里插入图片描述

1.6 set的插入操作
由于红黑树的原因,set的插入只有insert这个方法,所以不难。类似map。下面例子想说明的是set和multiset的区别,multiset可以插入相同的key。

void test03(){
	set<int>s;

	//insert返回值是对组,参1为容器元素类型的迭代器,参2是bool(map也一样)
	pair<set<int>::iterator, bool> ret = s.insert(10);
	if (ret.second){
		cout << "第一个插入成功" << endl;
	}
	else{
		cout << "第一个插入未成功" << endl;
	}

	ret = s.insert(10);
	if (ret.second){
		cout << "第二个插入成功" << endl;
	}
	else{
		cout << "第二个插入未成功" << endl;
	}

	//printSet(s);
	
	/*multiset可以存在相同的key*/
	multiset <int>ms;
	ms.insert(10);
	ms.insert(10);
	for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++){
		cout << *it << endl;
	}
}

结果:
在这里插入图片描述

1.7 set的排序(最重要的一点)
由于底层是红黑树,与map一样,如果你传入的模板类型是自定义类型,则必须要提供排序的函数,因为红黑树是默认自动排序的。注意这里因为是模板,只能传函数对象才行,map也是,不能传lambda表达式这些,区分一下模板(不能是lambda表达式这些)与回调函数(可以是lambda表达式这些)。

void test04(){
	set<Person, MyComparePerson> s;
	//set < Person, [&](const  Person & p1, const Person & p2) {return p1.m_Age < p2.m_Age; }) s;//error

	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 30);
	Person p3("ccc", 20);
	Person p4("ddd", 50);
	Person p5("eee", 40);

	s.insert(p1);
	s.insert(p2);
	s.insert(p3);
	s.insert(p4);
	s.insert(p5);

	//对于自定义数据类型,必须指定排序规则
	for (set<Person, MyComparePerson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++){
		cout << "姓名: " << (*it).m_Name.c_str() << " 年龄: " << it->m_Age << endl;
	}

}

结果:
在这里插入图片描述

2 multiset容器

由于multiset和set差不多,所以这里不再多讲。

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

C++STL之set/multiset容器 的相关文章

随机推荐

  • Eclipse如何给main方法传值

    import java util Arrays 这是一个测试类 用来研究main方法的传值问题 author HHB public class Test 这是类的主方法 可以用来接受用户的输入 并将输入数据保存到一个String类型的数组里
  • gitlab部署及整合Jenkins持续构建(四)sonarqube9.9安装和使用(一步一坑)

    文章目录 postgresql13 0安装 1 配置postgresql数据库 2 进入postgresql创建数据库 代码质量管理平台 sonarqube安装 1 前置依赖 下载 2 安装unzip并解压sonarqube并移动到 usr
  • 基础数据类型的取值范围计算方法

    一 以c 为例 1 int 整数类型 4个字节 1KB 1000B 1B就是一个字节 一个字节占8位 所以4个字节就是4 8 32位 因为在计算机的二进制中有一个符号位 32 1 31 剩下31个位置存放数字 计算 每个位置只能是0 1这两
  • C++ 泛型编程(二) 函数模版

    前文回顾 C 泛型编程 一 基本概念 函数模版 模版定义 定义 模版定义以关键字 template 开始 后跟尖括号包围的模版参数列表 用关键字 typename 来定义模版参数类型 template
  • Ubuntu下,python3下离线安装Supervisor

    说明 由于我的是生产环境 没有外网 所以只能通过安装包来下载 有外网的比较简单 可以直接通过apt get即可 或者pip pip3这些直接命令安装即可 一 安装步骤 1 1 先在windows桌面新建一个sss目录 用于存储安装包 方便统
  • UserHandle.ALL、UserHandle.CURRENT、UserHandle.CURRENT_OR_SELF、UserHandle.OWNER的定义与区别

    UserHandle ALL UserHandle CURRENT UserHandle CURRENT OR SELF UserHandle OWNER的定义与区别 UserHandle ALL 设备上所有用户均可接收到广播 UserHa
  • 边缘计算:提升数据处理效率的新时代

    随着物联网 人工智能等技术的快速发展 边缘计算已经成为一个备受关注的话题 但是 很多人对于边缘计算的概念并不是很清晰 本文将重点解释 轻松读懂边缘计算 中的重点词汇或短语 帮助读者更好地理解边缘计算 一 边缘计算 边缘计算是一种新型计算模型
  • 使用ffmpeg视频切片并加密和视频AES-128加密后播放

    创建加密文件 想达到的目的 将一个mp4视频文件切割为多个ts片段 并在切割过程中对每一个片段使用AES 128 加密 最后生成一个m3u8的视频索引文件 电脑环境mac 已经安装了最新的ffmpeg 4 0 2版本 如果要加密 首先准备好
  • 电脑回收站已经清空的文件怎么还原

    互联网时代 我们很难去想象我们的生活没有了电脑没有了智能手机的日子 但是 作为电子设备 在方便我们的同时 也会给我们带来一些小小的烦恼 最常见的使用手机和电脑的弊端就是 被删除的文件 如果回收站已经清空了 那么你的文件就找不会来了 特别是有
  • Java防止重复数据多次调用接口导致数据库插入重复记录

    Java防止重复数据多次调用接口导致数据库插入重复记录 一 我们可以对数据库表设置主键 字段唯一约束来防止重复数据插入到数据库 在数据库层通过唯一键的方式来限制重复提交的记录 对于重复提交的内容自动被过滤 二 在前端控制 比如按钮置灰等 三
  • MySQL 5.7 版本登录报 error 1524: plugin ... in not loaded

    昨天看到论坛有人提问 error 1524 plugin in not loaded 问题相关信息 1 安装mysql 5 7 16 2 修改my ini为 For advice on how to change settings plea
  • 基于SpringBoot的自习室预约管理系统

    项目背景 在网络高速发展的时代 众多的软件被开发出来 给学生带来了很大的选择余地 而且人们越来越追求更个性的需求 在这种时代背景下 学院只能以学生为导向 所以自习室预订系统是必须的 系统采用了Java技术 将所有业务模块采用以浏览器交互的模
  • HAL库学习笔记-11 I2C

    目录 前言 一 I2C协议简介 I2C物理层 I2C协议层 1 基本读写过程 2 通讯的起始和停止信号 3 数据有效性 4 地址及数据方向 5 应答信号 二 STM32的I2C特性及架构 STM32 I2C架构解析 1 逻辑引脚 2 时钟控
  • Linux系统管理(三)系统中的日志管理及优化

    1 实验环境 两台能够通信的主机 2 journal日志查看工具的使用 企业7之前的系统没有 日志的收集工具 systemd journald service 查看路径 run log journal machine id system j
  • IAR 编译优化 #pragma optimize

    在IAR工具菜单栏中 点击 help gt Serach 搜索optimize 说明 单独指定的优化等级优先级高于编译器统一指定的优化 1 格式 pragma optimize goal level vectorize disable Pa
  • Python零基础入门--手动安装pip、selenium、lib包

    一 python安装教程 1 python exe安装踩坑点 运行命令 提示 python 不是内部或外部命令 1 1 注意勾选path 不然要自己在系统path中的添加变量 操作步骤参考如下 1 2 自定义安装路径 本文python ex
  • STL标准模板库 list的使用

    ZZ 李木空间 www limou net list的使用 在使用list必须包括头文件 include
  • WSL结合Windows Terminal的优化

    windows下面使用Linux命令 对于如今的工作人员已经不再是遥不可及的梦想 这得益于WSL Windows subsystem for Linux 的出现 不仅如此 windows系统还推出了windows terminal 对于终端
  • Mysql 入门篇之二进制安装

    文章目录 Mysql 5 7 入门安装 卸载自带组件 下载二进制包 安装 配置 Mysql 8 0 入门安装 卸载自带组件 下载二进制包 安装 配置 Mysql 5 7 入门安装 环境说明 CentOS Linux release 7 6
  • C++STL之set/multiset容器

    概述 set multiset容器的特性 1 set multiset的特性是所有元素会根据元素的值自动进行排序 set是以RB tree 红黑树 属于平衡二叉树的一种 而平衡二叉树是属于二叉树的一种 为底层机制 其查找效率非常好 set容