大家好,我是梁唐。
今天咱们继续来聊聊C++中的set。
上次的文章遗留了一个问题没有回答,有些小伙伴有些疑问。就是为什么说set是关联式的容器,这个关联体现在哪里。
其实很简单,我们说过set的内部使用了红黑树对所有的元素进行了排序。在树结构当中,我们通常使用的都是
今天这篇文章主要来聊聊set的api以及一些特殊的用法。
创建set
首先是set容器的类模板定义。
- template < class T, // 键 key 和值 value 的类型
- class Compare = less
, // 指定 set 容器内部的排序规则 - class Alloc = allocator
// 指定分配器对象的类型 - > class set;
其中第一个参数表示set当中元素的类型,第二个参数则是set容器内部的排序规则,第三个参数可以忽略,一般用不到。
set有3种构造函数,可以应用在不同的场景当中,我们简单来列举一下。
第一种
- set
st;
最常规的一种,没有任何参数,直接创建。
第二种
- set
st{ "good", "bad", "medium"};
直接通过花括号枚举我们要传入set的值。
第三种
- set
st{ "good", "bad", "medium"}; - set
st2(st);
拷贝创建,从另外一个set当中拷贝元素。
除了这三种形式的构造函数之外,还可以利用set类模板的第二个参数,传入元素排序规则来影响set中元素的排序,这勉强也算是一种构造方法:
- set
> st{ "good", "bad", "medium"};
我们不传入greater的排序结果是"bad", "good", "medium",当我们传入了这个参数之后,结果会变成:"medium", "good", "bad"。
这是因为我们传入的排序规则重新定义了元素的大小关系。
使用set
创建完了set就需要使用,使用无非增删改查。
我们先来说说增,往set里添加元素的函数有好几个,我们一个一个来说。
insert
insert函数非常简单,就直接调用,往set里插入即可。
- st.insert("hhh");
但insert还可以批量插入多个元素:
- st.insert({"hhh", "wow"});
emplace
emplace函数的功能和insert一样,可以往set当中插入元素。它和insert最大的区别在于emplace传入的参数并不是要插入的元素,而是构造元素需要的参数。
我这么说估计有点难理解,其实很简单,我们来对比一下就知道了。
假设我们有一个set它的类型是结构体P,当中我们重载了它的比较算子,这个先忽略。
- 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
st;
如果我们要使用insert应该怎么操作呢?
- P p{0, 3};
- st.insert(p);
如果使用emplace函数呢,则是这样:
- st.emplace(1, 23);
因为emplace的内部会替我们去调用结构体P的构造函数,使用1和23这两个参数构造出一个P的实例来存入set当中。
使用emplace可以节省掉创建实例的一步,所以通常工程当中往往大量使用emplace。
emplace函数返回的结果是一个pair,pair的第一个元素是set的迭代器,表示插入的元素的位置,第二个值是一个bool,表示是否插入成功。
emplace_hint
emplace函数的改进版,接受额外的参数表示插入set的位置。它的返回结果也有了一些变化,返回的是一个迭代器。
如果插入成功则返回新添加的元素,否则则指向set容器中和添加元素相同的元素。
使用emplace_hint会影响set中的有序性,一般不建议使用。
erase
说完了插入再说说删除,在set当中删除的方法只有一个就是erase,但是它却有好几种用法。
我们直接来看它的函数签名:
- size_type erase (const value_type& val);
- iterator erase (const_iterator position);
- iterator erase (const_iterator first, const_iterator last);
第一种方法我们传入了一个val值,也就是我们要删除的元素。
第二种方法我们传入的是一个迭代器,它会删除迭代器指向的元素。第三种方法类似,只不过我们传入的是两个迭代器,表示一个范围,它会删除这个范围内所有的元素。
第一种方法的返回值是一个整数,表示删除的元素个数。后面两种返回的都是一个迭代器,指向删除元素后面一个位置。
clear
清空set。
find
set中的查询函数,传入我们要查询的value,返回一个迭代器。
- set
::iterator it = st.find( "good");
如果成功找到则返回指向该元素的迭代器,否则指向end。
count
同样是查询函数,只不过它返回的不再是迭代器,而是一个整数,表示查询到元素的个数。
- int cnt = st.count("good");
-
- lower_bound 和 upper_bound
lower_bound和upper_bound严格也算是查询函数,只不过它们查询的范围。lower_bound查询的是set当中第一个大于等于val的位置,而upper_bound查询的是set中第一个严格大于val的位置。
- set
::iterator it_low = st.lower_bound( "i"); - set
::iterator it_up = st.upper_bound( "i");
同样这两个函数返回的是一个迭代器。
equal_range
这个函数返回的是一个pair,它的第一个元素是lower_bound的结果,第二个元素是upper_bound的结果。
- pair<set
::iterator, set::iterator> ret = st.equal_range( "i");
总结
到这里,关于set常用的方法基本上就都介绍完了,除此之外还有一些其他细枝末节的方法就不赘述了。比如像是size(),max_size()等等,大家有用到去查询即可。
但是有一个疑问不知道大家有没有发现,就是我们没有介绍到修改的函数。是set不支持修改吗?
关于这个问题的答案并不是老梁故意卖关子,而是它非常复杂,一句两句很难说清楚,老梁将在下一篇文章当中好好探讨一下这个问题。如果大家有修改元素的需求,可以用erase + insert代替。
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