C++STL中set的使用策略（一）

set 是 STL 中一种标准关联容器。它底层使用平衡的搜索树——红黑树实现，插入删除操作时仅仅需要指针操作节点即可完成，不涉及到内存移动和拷贝，所以效率比较高。

set，顾名思义是 “集合” 的意思，在 set 中元素都是唯一的，而且默认情况下会对元素自动进行升序排列，支持集合的交 (set_intersection), 差 (set_difference) 并 (set_union)，对称差 (set_symmetric_difference) 等一些集合上的操作，如果需要集合中的元素允许重复那么可以使用 multiset。

1. 头文件：<set>
2. 定义：set<int> q
3. 输入（插入）：insert(x)
4. 删除指定元素：erase(x)
5. 清空：clear()
6. 判空：empty()
7. 大小：size()
8. 二分查找：q.lower_bound(x)
9. 有序输出

set<int>::iterator it;
for(it = q.begin();it != q.end();it++)
{
    cout<<*it<<endl;
}

set 模板原型

template <class Key, class Compare=less<Key>, class Alloc=STL_DEFAULT_ALLOCATOR(Key) >
//Key为元素(键值)类型 greater是从升序排序（默认），可以改为less（降序排序）

set 容器的创建

#include <iostream>
#include <set>
#include <functional>
using namespace std;
set<int> s;
int main()
{
   set<int,greater<int> > seta; //greater<int>可以不写，默认是升序
   set<int, less<int> > setb; //创建一个降序的set，需包含头文件functional
   int a[5] = {1,2,3,4,5};
   set<int > setc(a,a+5); //数组a初始化一个set；
   set<int > setd(setc.begin(),setc.end()); //setc初始化一个set
   //上述两例均为区间初始化
   set<int > sete(setd); //拷贝构造创建set
   return 0;
}
//注意写法set<int,less<int> >或set<int,greater<int> >，如果不空格，“>>”被当作位运算可能报错

set 容器的增删改查

1.插入

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
set<int >s;
void setprint(int cnt)
{
    cout << "Test output :" << cnt << ":" << endl;
    for(set<int>::iterator it = s.begin(); it!= s.end(); it++)
        cout << *it << " ";
    puts("");
    return ;
}
int main()
{
    int cnt = 1;
    s.insert(1);
    s.insert(2);
    s.insert(5);
    setprint(cnt++);
    s.insert(2); //set只允许用一个值出现一次，要插入相同元素请用multiset
    setprint(cnt++);
    int a[4] = {11,12,13,14};
    s.insert(a,a+4); //将区间[a, a+4]里的元素插入容器
    setprint(cnt++);
    return 0;
}

2.删除

//s.erase(); 删除一个元素
//s.clear(); 删除set容器中的所有的元素
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
set<int >s;
void setprint(int cnt)
{
    cout << "Test output :" << cnt << ":" << endl;
    for(set<int>::iterator it = s.begin(); it!= s.end(); it++)
        cout << *it << " ";
    puts("");
    return ;
}
int main()
{
    int cnt = 1;
    for(int i = 1; i < 11; i++){
        s.insert(i);
    }
    setprint(cnt++);
    s.erase(9); //根据元素删除
    setprint(cnt++);
    set<int>::iterator ita = s.begin();
    set<int>::iterator itb = s.begin();
    s.erase(ita);  //删除迭代器指向位置的元素
    setprint(cnt++);
    ita = s.begin();
    itb = s.begin();
    itb++;itb++;
    s.erase(ita,itb); //删除区间[ita,itb)的元素
    setprint(cnt);
    s.clear();
    return 0;
}

3.修改

不能直接修改容器内数据，所以只能删除某元素再插入要修改的数值。

4.查找

//s.find() 查找一个元素，如果容器中不存在该元素，返回值等于s.end()
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
set<int >s;
void setprint(int cnt){
    cout << "Test output :" << cnt << ":" << endl;
    for(set<int>::iterator it = s.begin(); it!= s.end(); it++)
        cout << *it << " ";
    puts("");
    return ;
}
int main(){
    int cnt = 1;
    s.insert(1);
    s.insert(2);
    s.insert(5);
    setprint(cnt++);
    if(s.find(2) != s.end())
        cout << "2 is existent" << endl;
    else
        cout << "2 is non-existent" << endl;
    if(s.find(3) == s.end())
        cout << "3 is non-existent" << endl;
    else
        cout << "2 is existent" << endl;
    return 0;
}

set 的其他常用操作

s.lower_bound() 返回第一个大于或等于给定关键值的元素

s.upper_bound() 返回第一个大于给定关键值的元素

s.equal_range() 返回一对定位器，分别表示 第一个大于或等于给定关键值的元素 和 第一个大于给定关键值的元素，这个返回值是一个pair类型，如果这一对定位器中哪个返回失败，就会等于s.end()

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(){
    set<int> s;
    s.insert(1);
    s.insert(2);
    s.insert(5);
    cout << "lower_bound & upper_bound test:" << endl;
    cout << "第一个大于或等于3的元素: " << *s.lower_bound(3) << endl;
    cout << "第一个大于或等于2的元素: " <<*s.lower_bound(2) << endl;
    cout << "第一个大于2的元素: " <<*s.upper_bound(2) << endl;
    cout << "equal_range test:" << endl;
    cout << "第一个大于或等于2的元素: " <<  *s.equal_range(2).first << endl;
    cout << "第一个大于2的元素: " << *s.equal_range(2).second << endl;
    return 0;
}

//判断元素是否在set中 & 判断set是否为空
#include <iostream>
#include <set>
#include <functional>
using namespace std;
int main(){
    set<int > s;
    if(s.empty()) cout << "容器为空" << endl;
    s.insert(1);
    if(!s.empty()) cout << "容器不为空" << endl;
    if(s.count(1)) cout << "1在容器中" << endl;
    if(!s.count(2)) cout << "2不在容器中" << endl;
    return 0;
}

//自定义比较函数
#include <iostream>
#include <set>
#include <functional>
using namespace std;
struct cmp{
    bool operator () (const int &a, const int &b){
        return a > b;
    }
};
set<int, cmp>s; //自定义排序函数构造set
void setprint(int cnt){
    cout << "Test output :" << cnt << ":" << endl;
    for(set<int,cmp>::iterator it = s.begin(); it!= s.end(); it++)
        cout << *it << " ";
    puts("");
    return ;
}
int main(){
    s.insert(1);
    s.insert(2);
    s.insert(6);
    setprint(1);
    return 0;
}