c++(map和set)

小陈的进阶之路2024-10-26 1:36

set

set类的介绍

• set的声明如下，T就是set底层关键字的类型

• set默认要求T⽀持⼩于⽐较，如果不⽀持或者想按⾃⼰的需求⾛可以⾃⾏实现仿函数传给第⼆个模版参数

• set底层存储数据的内存是从空间配置器申请的，如果需要可以⾃⼰实现内存池，传给第三个参数。

• ⼀般情况下，我们都不需要传后两个模版参数。

• set底层是⽤红⿊树实现，增删查效率是 ，迭代器遍历是⾛的搜索树的中序，所以是有序

的。

O(logN)

• 前⾯部分我们已经学习了vector/list等容器的使⽤，STL容器接⼝设计，⾼度相似，

template < class T,                        // set::key_type/value_type
           class Compare = less<T>,        // set::key_compare/value_compare
           class Alloc = allocator<T>      // set::allocator_type
           > class set;

set的构造和迭代器

set的⽀持正向和反向迭代遍历，遍历默认按升序顺序，因为底层是⼆叉搜索树，迭代器遍历⾛的中序；⽀持迭代器就意味着⽀持范围for，set的iterator和const_iterator都不⽀持迭代器修改数据，修改关键字数据，破坏了底层搜索树的结构。

// empty (1) ⽆参默认构造
explicit set(const key_compare& comp = key_compare(),
	const allocator_type& alloc = allocator_type());
// range (2) 迭代器区间构造
template <class InputIterator>
set(InputIterator first, InputIterator last,
	const key_compare& comp = key_compare(),
	const allocator_type & = allocator_type());
// copy (3) 拷⻉构造
set(const set& x);
// initializer list (5) initializer 列表构造
set(initializer_list<value_type> il,
	const key_compare& comp = key_compare(),
	const allocator_type& alloc = allocator_type());
// 迭代器是⼀个双向迭代器
iterator->a bidirectional iterator to const value_type
// 正向迭代器
iterator begin();
iterator end();
// 反向迭代器
reverse_iterator rbegin();
reverse_iterator rend();

set的增删查

Member types
key_type->The first template parameter(T)
value_type->The first template parameter(T)
// 单个数据插⼊，如果已经存在则插⼊失败
pair<iterator, bool> insert(const value_type& val);
// 列表插⼊，已经在容器中存在的值不会插⼊
void insert(initializer_list<value_type> il);
// 迭代器区间插⼊，已经在容器中存在的值不会插⼊
template <class InputIterator>
void insert(InputIterator first, InputIterator last);
// 查找val，返回val所在的迭代器，没有找到返回end()
iterator find(const value_type& val);
// 查找val，返回Val的个数
size_type count(const value_type& val) const;
// 删除⼀个迭代器位置的值
iterator erase(const_iterator position);
// 删除val，val不存在返回0，存在返回1
size_type erase(const value_type& val);
// 删除⼀段迭代器区间的值
iterator erase(const_iterator first, const_iterator last);
// 返回⼤于等val位置的迭代器
iterator lower_bound(const value_type& val) const;
// 返回⼤于val位置的迭代器
iterator upper_bound(const value_type& val) const;

//single element (1)	
pair<iterator,bool> insert (const value_type& val);
pair<iterator,bool> insert (value_type&& val);
//with hint (2)	
iterator insert (const_iterator position, const value_type& val);
iterator insert (const_iterator position, value_type&& val);
//range (3)	
template <class InputIterator>
  void insert (InputIterator first, InputIterator last);
//initializer list (4)	
void insert (initializer_list<value_type> il);

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
#include<set>
int main()
{
	//去重+升序排序
	//set<int>s;
	set<int, greater<int>>s;
	s.insert(1);
	s.insert(1);
	s.insert(2);
	s.insert(5);
	auto it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;
	s.insert(s.begin(), 10);
	auto it1 = s.begin();
	while (it1!= s.end())
	{
		cout << *it1 << " ";
		it1++;
	}
	cout << endl;
	s.insert({ 2,3,4 });
	for (auto x : s)
	{
		cout <<x << " ";
	}
	cout << endl;


	set<string> strset = { "sort", "insert", "add" };
	// 遍历string⽐较ascll码⼤⼩顺序遍历的
	for (auto& e : strset)
	{
		cout << e << " ";
	} cout << endl;
}

find

const_iterator find (const value_type& val) const;
iterator       find (const value_type& val);

erase

(1)	iterator  erase (const_iterator position);
(2)	size_type erase (const value_type& val);
(3)	iterator  erase (const_iterator first, const_iterator last);

#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
int main()
{
	set<int> s = { 4,2,7,2,8,5,9 };
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	} cout << endl;
	// 删除最⼩值
	s.erase(s.begin());
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	// 直接删除x
	int x;
	cin >> x;
	int num = s.erase(x);
	if (num == 0)
	{
		cout << x << "不存在！" << endl;
	} for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	} cout << endl;
	 return 0;
}

#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
int main()
{
	set<int> s = { 4,2,7,2,8,5,9 };
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	} cout << endl;
	// 删除最⼩值
	s.erase(s.begin());
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	// 直接删除x
	int x;
	// 直接查找在利⽤迭代器删除x
	cin >> x;
	auto pos = s.find(x);
	if (pos != s.end())
	{
		s.erase(pos);
	} 
	else
	{
	cout << x << "不存在！" << endl;
	} for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	} cout << endl;
	 return 0;
}

#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
int main()
{
	set<int> s = { 4,2,7,2,8,5,9 };
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	} cout << endl;
	
	int x;
	cin>>x;
	// 算法库的查找 O(N)
	auto pos1 = find(s.begin(), s.end(), x);
	// set⾃⾝实现的查找 O(logN)
	auto pos2 = s.find(x);
	 利⽤count间接实现快速查找
	//cin >> x;
	//if (s.count(x))
	//{
	//	cout << x << "在！" << endl;
	//} else
	//{
	//	cout << x << "不存在！" << endl;
	//} return 0;
}

erase后迭代器失效

upper_bound/lower_bound

multiset和set的差异

multiset仅排序，不去重

#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
int main()
{
	// 相⽐set不同的是，multiset是排序，但是不去重
	multiset<int> s = { 4,2,7,2,4,8,4,5,4,9 };
	auto it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	} cout << endl;
	// 相⽐set不同的是，x可能会存在多个，find查找中序的第⼀个
	int x;
	cin >> x;
	auto pos = s.find(x);
	while (pos != s.end() && *pos == x)
	{
		cout << *pos << " ";
		++pos;
	} cout << endl;
	// 相⽐set不同的是，count会返回x的实际个数
	cout << s.count(x) << endl;
	// 相⽐set不同的是，erase给值时会删除所有的x
	s.erase(x);
	for (auto e : s)
	{
		cout << e << " ";
	} cout << endl;
	return 0;
}

erase

erase时，迭代器需要更新

双向迭代器----不支持迭代器+数字

leetcode习题：142. 环形链表 II 349.两个数组的交集

map

#include<map>
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	//map<string, string> dict;
	//隐式类型转换
	map<string, string> dict = { {"left", "左边"}, {"right", "右边"}, {"insert", "插入"},{ "string", "字符串" } };

	//pair<string, string> kv1("first", "第一个");
	//map<string, string> dict = {kv1, pair<string, string>("second", "第二个")};

	pair<string, string> kv1("first", "第一个");
	dict.insert(kv1);

	dict.insert(pair<string, string>("second", "第二个"));

	dict.insert(make_pair("sort", "排序"));

	// C++11
	dict.insert({ "auto", "自动的" });

	// 插入时只看key，value不相等不会更新
	dict.insert({ "auto", "自动的xxxx" });

	map<string, string>::iterator it = dict.begin();
	while (it != dict.end())
	{
		// 可以修改value，不支持修改key
		//it->first += 'x';
		it->second += 'x';

		//cout << (*it).first <<":"<< (*it).second<< endl;
		cout << it->first << ":" << it->second << endl;
		//cout << it.operator->()->first << ":" << it.operator->()->second << endl;
		++it;
	}
	cout << endl;

	return 0;
}
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