建議收藏！C++ Set用法大全
大家好，我是梁唐。
今天咱們繼續(xù)來聊聊C++中的set。
上次的文章遺留了一個問題沒有回答，有些小伙伴有些疑問。就是為什么說set是關聯(lián)式的容器，這個關聯(lián)體現(xiàn)在哪里。
其實很簡單，我們說過set的內(nèi)部使用了紅黑樹對所有的元素進行了排序。在樹結(jié)構(gòu)當中，我們通常使用的都是<key, value>的形式。其中的key用來排序，value則是我們實際存儲的值。只不過set有些特殊，它的value和key是一樣的，相當于是<key, key>的形式，所以它依然是關聯(lián)式的容器。
今天這篇文章主要來聊聊set的api以及一些特殊的用法。
創(chuàng)建set
首先是set容器的類模板定義。
- template < class T, // 鍵 key 和值 value 的類型
- class Compare = less<T>, // 指定 set 容器內(nèi)部的排序規(guī)則
- class Alloc = allocator<T> // 指定分配器對象的類型
- > class set;
其中第一個參數(shù)表示set當中元素的類型，第二個參數(shù)則是set容器內(nèi)部的排序規(guī)則，第三個參數(shù)可以忽略，一般用不到。
set有3種構(gòu)造函數(shù)，可以應用在不同的場景當中，我們簡單來列舉一下。
第一種
- set<string> st;
最常規(guī)的一種，沒有任何參數(shù)，直接創(chuàng)建。
第二種
- set<string> st{"good", "bad", "medium"};
直接通過花括號枚舉我們要傳入set的值。
第三種
- set<string> st{"good", "bad", "medium"};
- set<string> st2(st);
拷貝創(chuàng)建，從另外一個set當中拷貝元素。
除了這三種形式的構(gòu)造函數(shù)之外，還可以利用set類模板的第二個參數(shù)，傳入元素排序規(guī)則來影響set中元素的排序，這勉強也算是一種構(gòu)造方法：
- set<string, greater<string>> st{"good", "bad", "medium"};
我們不傳入greater的排序結(jié)果是"bad", "good", "medium"，當我們傳入了這個參數(shù)之后，結(jié)果會變成："medium", "good", "bad"。
這是因為我們傳入的排序規(guī)則重新定義了元素的大小關系。
使用set
創(chuàng)建完了set就需要使用，使用無非增刪改查。
我們先來說說增，往set里添加元素的函數(shù)有好幾個，我們一個一個來說。
insert
insert函數(shù)非常簡單，就直接調(diào)用，往set里插入即可。
- st.insert("hhh");
但insert還可以批量插入多個元素：
- st.insert({"hhh", "wow"});
emplace
emplace函數(shù)的功能和insert一樣，可以往set當中插入元素。它和insert最大的區(qū)別在于emplace傳入的參數(shù)并不是要插入的元素，而是構(gòu)造元素需要的參數(shù)。
我這么說估計有點難理解，其實很簡單，我們來對比一下就知道了。
假設我們有一個set它的類型是結(jié)構(gòu)體P，當中我們重載了它的比較算子，這個先忽略。
- struct P {
- int x, y;
- P(int x, int y) : x(x), y(y){};
- bool operator<(const P b) const {
- return this->x < b.x;
- }
- };
- set<P> st;
如果我們要使用insert應該怎么操作呢？
- P p{0, 3};
- st.insert(p);
如果使用emplace函數(shù)呢，則是這樣：
- st.emplace(1, 23);
因為emplace的內(nèi)部會替我們?nèi)フ{(diào)用結(jié)構(gòu)體P的構(gòu)造函數(shù)，使用1和23這兩個參數(shù)構(gòu)造出一個P的實例來存入set當中。
使用emplace可以節(jié)省掉創(chuàng)建實例的一步，所以通常工程當中往往大量使用emplace。
emplace函數(shù)返回的結(jié)果是一個pair，pair的第一個元素是set的迭代器，表示插入的元素的位置，第二個值是一個bool，表示是否插入成功。
emplace_hint
emplace函數(shù)的改進版，接受額外的參數(shù)表示插入set的位置。它的返回結(jié)果也有了一些變化，返回的是一個迭代器。
如果插入成功則返回新添加的元素，否則則指向set容器中和添加元素相同的元素。
使用emplace_hint會影響set中的有序性，一般不建議使用。
erase
說完了插入再說說刪除，在set當中刪除的方法只有一個就是erase，但是它卻有好幾種用法。
我們直接來看它的函數(shù)簽名：
- size_type erase (const value_type& val);
- iterator erase (const_iterator position);
- iterator erase (const_iterator first, const_iterator last);
第一種方法我們傳入了一個val值，也就是我們要刪除的元素。
第二種方法我們傳入的是一個迭代器，它會刪除迭代器指向的元素。第三種方法類似，只不過我們傳入的是兩個迭代器，表示一個范圍，它會刪除這個范圍內(nèi)所有的元素。
第一種方法的返回值是一個整數(shù)，表示刪除的元素個數(shù)。后面兩種返回的都是一個迭代器，指向刪除元素后面一個位置。
clear
清空set。
find
set中的查詢函數(shù)，傳入我們要查詢的value，返回一個迭代器。
- set<string>::iterator it = st.find("good");
如果成功找到則返回指向該元素的迭代器，否則指向end。
count
同樣是查詢函數(shù)，只不過它返回的不再是迭代器，而是一個整數(shù)，表示查詢到元素的個數(shù)。
- int cnt = st.count("good");
- lower_bound 和 upper_bound
lower_bound和upper_bound嚴格也算是查詢函數(shù)，只不過它們查詢的范圍。lower_bound查詢的是set當中第一個大于等于val的位置，而upper_bound查詢的是set中第一個嚴格大于val的位置。
- set<string>::iterator it_low = st.lower_bound("i");
- set<string>::iterator it_up = st.upper_bound("i");
同樣這兩個函數(shù)返回的是一個迭代器。
equal_range
這個函數(shù)返回的是一個pair，它的第一個元素是lower_bound的結(jié)果，第二個元素是upper_bound的結(jié)果。
- pair<set<string>::iterator, set<string>::iterator> ret = st.equal_range("i");
總結(jié)
到這里，關于set常用的方法基本上就都介紹完了，除此之外還有一些其他細枝末節(jié)的方法就不贅述了。比如像是size()，max_size()等等，大家有用到去查詢即可。
但是有一個疑問不知道大家有沒有發(fā)現(xiàn)，就是我們沒有介紹到修改的函數(shù)。是set不支持修改嗎？
關于這個問題的答案并不是老梁故意賣關子，而是它非常復雜，一句兩句很難說清楚，老梁將在下一篇文章當中好好探討一下這個問題。如果大家有修改元素的需求，可以用erase + insert代替。
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