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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。在樹結構當中，我們通常使用的都是的形式。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。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. template < class T,     // 鍵 key 和值 value 的類型 
    2. 
  
  
  
  
  2.            class Compare = less,  // 指定 set 容器內(nèi)部的排序規(guī)則 
    3. 
  
  
  
  
  3.            class Alloc = allocator  // 指定分配器對象的類型 
    4. 
  
  
  
  
  4.            > class set; 
    5.

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

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. set st; 
    2.

最常規(guī)的一種，沒有任何參數(shù)，直接創(chuàng)建。

第二種

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. set st{"good", "bad", "medium"}; 
    2.

直接通過花括號枚舉我們要傳入set的值。

第三種

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. set st{"good", "bad", "medium"}; 
    2. 
  
  
  
  
  2. set st2(st); 
    3.

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造方法：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. set> st{"good", "bad", "medium"}; 
    2.

我們不傳入greater的排序結果是"bad", "good", "medium"，當我們傳入了這個參數(shù)之后，結果會變成："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。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. st.insert("hhh"); 
    2.

但insert還可以批量插入多個元素：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. st.insert({"hhh", "wow"}); 
    2.

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它的類型是結構體P，當中我們重載了它的比較算子，這個先忽略。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. struct P { 
    2. 
  
  
  
  
  2.  int x, y; 
    3. 
  
  
  
  
  3.     P(int x, int y) : x(x), y(y){}; 
    4. 
  
  
  
  
  4.     bool operator<(const P b) const  {   
    5. 
  
  
  
  
  5.          return this->x < b.x;   
    6. 
  
  
  
  
  6.     }  
    7. 
  
  
  
  
  7. }; 
    8. 
  
  
  
  
  8.  
    9. 
  
  
  
  
  9. set
     st; 
    10.

如果我們要使用insert應該怎么操作呢？

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. P p{0, 3}; 
    2. 
  
  
  
  
  2. st.insert(p); 
    3.

如果使用emplace函數(shù)呢，則是這樣：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. st.emplace(1, 23); 
    2.

因為emplace的內(nèi)部會替我們?nèi)フ{(diào)用結構體P的構造函數(shù)，使用1和23這兩個參數(shù)構造出一個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：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. size_type erase (const value_type& val); 
    2. 
  
  
  
  
  2. iterator erase (const_iterator position); 
    3. 
  
  
  
  
  3. iterator erase (const_iterator first, const_iterator last); 
    4.

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。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. set::iterator it = st.find("good"); 
    2.

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)。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. int cnt = st.count("good"); 
    2. 
  
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  
  3. lower_bound 和 upper_bound 
    4.

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。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. set::iterator it_low = st.lower_bound("i"); 
    2. 
  
  
  
  
  2. set::iterator it_up = st.upper_bound("i"); 
    3.

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的結果，第二個元素是upper_bound的結果。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. pair::iterator, set::iterator> ret = st.equal_range("i"); 
    2.

總結

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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