◆博主名称：少司府
欢迎来到少司府的博客☆*: .｡. o(≧▽≦)o .｡.:*☆
⭐数据结构系列个人专栏：
⭐水滴石穿非一日，功不唐捐终可期
目录
[2.1 参考文档](#2.1 参考文档)
[2.2 set类的介绍](#2.2 set类的介绍)
[2.3 set的构造和迭代器](#2.3 set的构造和迭代器)
[2.4 set的增删查](#2.4 set的增删查)
[2.4.1 insert](#2.4.1 insert)
[2.4.2 find和erase](#2.4.2 find和erase)
[2.5 lower_bound 和 upper_bound](#2.5 lower_bound 和 upper_bound)
[2.6 multiset和set的差异](#2.6 multiset和set的差异)
[3.2 map类的介绍](#3.2 map类的介绍)
[3.3 pair类型介绍](#3.3 pair类型介绍)
[3.3.1 pair的插入打印](#3.3.1 pair的插入打印)
[3.4 map的迭代器和\[\]功能样例](#3.4 map的迭代器和[]功能样例)
[3.5 multimap和map的差异](#3.5 multimap和map的差异)
1.序列式容器和关联式容器
序列式容器 ：逻辑存储结构是线性序列的容器，例如string、vector、list、deque、array、forward_list等。
关联式容器 ：逻辑存储结构式非线性的，两个数据的位置有紧密的关联关系，其中的数据是按关键字来保存和访问的，例如map/set系列和unordered_map/unordered_set系列。
map和set的底层是红黑树，红黑树是一颗平衡二叉搜索树；set是key搜索场景，map是key/value搜索场景。
2.set系列的使用
2.1 参考文档
点击链接跳转至官方文档查看信息，需要注意的是，set是不允许冗余（值相同）的，multiset 允许冗余。
2.2 set类的介绍
1）、set的声明如下，T就是set底层关键字的类型
2）、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
3）、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。
4）、⼀般情况下，我们都不需要传后两个模版参数。
5）、set底层是⽤红⿊树实现，增删查效率是O(log N) ，迭代器遍历是⾛的搜索树的中序，所以是有序的。
cpp
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;2.3 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。
cpp
// 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();
2.4 set的增删查
我们需要注意的是以下接口：
cpp
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;2.4.1 insert
cpp
// 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;
cpp
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;
2.4.2 find和erase
cpp
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;
// 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); // 删除之后pos失效
}
else
{
cout << x << "不存在！" << endl;
}
for (auto e : s)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
// 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;
}
2.5 lower_bound 和 upper_bound
cpp
std::set<int> myset;
for (int i = 1; i < 10; i++)
myset.insert(i * 10); // 10 20 30 40 50 60 70 80 90
for (auto e : myset)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
// 实现查找到的[itlow,itup)包含[30, 60]区间
// 返回 >= 30
auto itlow = myset.lower_bound(30);
// 返回 > 60
auto itup = myset.upper_bound(60);
// 删除这段区间的值
myset.erase(itlow, itup);
for (auto e : myset)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
传入左闭右开的区间。
2.6 multiset和set的差异
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，那么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。
cpp
// 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;
3.map系列的使用
3.1map和multimap参考⽂档
3.2 map类的介绍
map的声明如下，Key就是map底层关键字的类型，T是map底层value的类型，set默认要求Key⽀持 ⼩于⽐较，如果不⽀持或者需要的话可以⾃⾏实现仿函数传给第⼆个模版参数，map底层存储数据的 内存是从空间配置器申请的。⼀般情况下，我们都不需要传后两个模版参数。map底层是⽤红⿊树实 现，增删查改效率是O(logN) ，迭代器遍历是⾛的中序，所以是按key有序顺序遍历的。
cpp
template < class Key, // map::key_type
class T, // map::mapped_type
class Compare = less<Key>, // map::key_compare
class Alloc = allocator<pair<const Key,T> > // map::allocator_type
> class map;3.3 pair类型介绍
map底层的红⿊树节点中的数据，使⽤**pair<Key,T>**存储键值对数据。
cpp
typedef pair<const Key, T> value_type;
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)
{
}
template<class U, class V>
pair(const pair<U, V>& pr) : first(pr.first), second(pr.second)
{
}
};
template <class T1, class T2>
inline pair<T1, T2> make_pair(T1 x, T2 y)
{
return (pair<T1, T2>(x, y));
}3.3.1 pair的插入打印
cpp
map<string, string> dict;
pair<string, string> kv1("first", "第一个");
dict.insert(kv1);
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" });
auto it = dict.begin();
while (it != dict.end())
{
cout << it->first << ":" << it->second << endl;
++it;
}
first就是Key，second就是value，Key不支持修改，value支持修改。
当然，我们也可以这样插入：
cpp
map<string, string> dict = { {"left", "左边"}, {"right", "右边"},
{"insert", "插⼊"},{ "string", "字符串" } };3.4 map的迭代器和\[\]功能样例
cpp
string arr[] = { "苹果", "西瓜", "苹果", "西瓜", "苹果", "苹果", "西瓜","苹果", "香蕉", "苹果", "香蕉" };
map<string, int> countMap;
for (const auto& str : arr)
{
// []先查找⽔果在不在map中
// 1、不在，说明⽔果第⼀次出现，则插⼊{⽔果, 0}，同时返回次数的引⽤，++⼀下就变成1次了
// 2、在，则返回⽔果对应的次数++
countMap[str]++;
}
for (const auto& e : countMap)
{
cout << e.first << ":" << e.second << endl;
}
cout << endl;
\[\] 先查找⽔果在不在map中
1）、不在，说明⽔果第⼀次出现，则插⼊{⽔果, 0}，同时返回次数的引⽤，++⼀下就变成1次了
2）、在，则返回⽔果对应的次数++
cpp
map<string, string> dict;
dict.insert(make_pair("sort", "排序"));
// key不存在：插入{"insert",string()}
dict["insert"];
// key不存在：插入+修改
dict["left"] = "左边";
// key存在：修改
dict["left"] = "左边，剩余";
cout << dict["left"] << endl;
3.5 multimap和map的差异
multimap和map的使⽤基本完全类似，主要区别点在于multimap⽀持关键值key冗余，那么 insert/find/count/erase都围绕着⽀持关键值key冗余有所差异，这⾥跟set和multiset完全⼀样，⽐如 find时，有多个key，返回中序第⼀个。其次就是multimap不⽀持\[\]，因为⽀持key冗余，\[\]就只能⽀持插⼊了，不能⽀持修改。