上篇文章：C++：二叉搜索树附源码
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1.基本概念
1.1序列式容器和关联式容器
之前接触过STL的部分容器：string、vector、list、deque、array、forward_list等，这些容器统称为序列式容器 ，因为逻辑结构为线性序列的数据结构，两个位置存储的值之间一般没有紧密的关联关系，比如交换一下，他依旧是序列式容器。顺序容器中的元素是按他们在容器中的存储位置来顺序保存和访问的。
关联式容器 也是用来存储数据的，与序列式容器不同的是，关联式容器逻辑结构通常是非线性结构，两个位置有紧密的关联关系，交换一下，他的存储结构就被破坏了。顺序容器中的元素是按关键字来保存和访问的。 关联式容器有map/set系列和unordered_map/unordered_set系列。
map和set底层是红黑树，红黑树是一颗平衡二叉搜索树。set是key搜索场景的结构，map是key/value搜索场景的结构。
1.2set类介绍
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O（logN），迭代器遍历是走的搜索树的中序，所以是有序的。
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，所以这里就不再一一介绍。
2.set系列的使用
2.1set的构造
我们只关心以下几个接口：
// 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());2.2set的迭代器
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；支持迭代器就意味看支持范围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。
// 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();2.3set的增删查
关注这些接口即可：
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;2.4insert和迭代器遍历使用
set<int> s;
s.insert(3);
s.insert(1);
s.insert(2);
s.insert(5);
s.insert(3);
s.insert(5);
s.insert(6);
// 遍历：去重 + 有序
// set<int>::iterator it = s.begin();
auto it = s.begin();
while (it != s.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
for (auto e : s)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
// 插⼊⼀段initializer_list列表值，已经存在的值插⼊失败
s.insert({ 2,8,3,9 });
for (auto e : s)
{
cout << e << " ";
}
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;结果：
2.5find和erase使用
set<int> s;
s.insert(3);
s.insert(1);
s.insert(2);
s.insert(5);
s.insert(3);
s.insert(5);
s.insert(6);
for (auto e : s)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
int x = 0;
cin >> x;
auto pos = s.find(x);
if (pos != s.end())
{
s.erase(pos);
}
for (auto e : s)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;结果：
删除区间
set<int> s;
s.insert(3);
s.insert(1);
s.insert(2);
s.insert(5);
s.insert(3);
s.insert(5);
s.insert(6);
for (auto e : s)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
// 删除[3, 8]区间值
// >= 3
auto it1 = s.lower_bound(3);
// > 8
auto it2 = s.upper_bound(8);
s.erase(it1, it2);
for (auto e : s)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;结果：
3.multiset和set区别
multiset和set的使用基本完全类似，主要区别点在于multiset支持值冗余，那insert/find/count/erase都围绕着支持值冗余有所差异，具体参看下面的样例代码理解。
multiset<int> s;
s.insert(3);
s.insert(1);
s.insert(2);
s.insert(5);
s.insert(3);
s.insert(5);
s.insert(6);
auto it = s.begin();
while (it != s.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
for (auto e : s)
{
cout << e << " ";
}
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;结果：
4.有关set的力扣题目
4.1环形链表
class Solution {
public:
ListNode *detectCycle(ListNode *head) {
set<ListNode*> s;
ListNode* cur = head;
while(cur)
{
auto it = s.find(cur);
if(it == s.end())
{
s.insert(cur);
}
else
{
return *it;
}
cur = cur->next;
}
return nullptr;
}
};4.2两个数组的交集
https://leetcode.cn/problems/intersection-of-two-arrays/description/
class Solution {
public:
vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2)
{
// 去重
set<int> s1(nums1.begin(), nums1.end());
set<int> s2(nums2.begin(), nums2.end());
vector<int> v;
auto it1 = s1.begin();
auto it2 = s2.begin();
while(it1 != s1.end() && it2 != s2.end())
{
if(*it1 < *it2)
{
++it1;
}
else if(*it1 > *it2)
{
++it2;
}
else
{
v.push_back(*it1);
++it1;
++it2;
}
}
return v;
}
};本章完。