《C++进阶之STL》【set/map 使用介绍】
cplusplus网站上关于C++的set容器在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述代码语言：javascriptAI代码解释关于 C++ STL 中set容器的模板参数说明：元素类型（T： set 底层存储的关键字类型，需保证该类型支持比较操作（默认需支持运算符）比较器（Compare，默认less<T>：用于定义元素间的排序规则。若T不支持默认比较（如：自定义类），或需自定义排
·
关联容器的核心特征是：
- 非线性逻辑结构：通常基于
树（如：红黑树）或哈希表实现，元素间通过键值的有序性或哈希映射建立关联- 例如：二叉搜索树中左子树元素键值始终小于根节点，右子树元素键值始终大于根节点，形成紧密的逻辑关联
- 结构敏感性：交换元素会破坏容器的内部逻辑结构（如：树的有序性或哈希表的映射关系），导致后续操作（如：查找、插入）失效
- 关键字驱动访问：元素按关键字（Key）存储和检索，而非位置
- 例如：
map容器通过键值对(key, value)存储数据，查找时直接通过key定位，时间复杂度为
O(logn)
（红黑树实现）或平均
O(1)
（哈希表实现）
- 例如：
两类容器的核心差异总结：
|
维度 |
序列式容器 |
关联式容器 |
|---|---|---|
|
逻辑结构 |
线性序列（数组、链表等） |
非线性结构（树、哈希表等） |
|
元素关联 |
仅通过位置的顺序关联 |
通过键值的有序或哈希的映射关联 |
|
访问依据 |
存储位置（索引或迭代器） |
关键字（Key） |
|
典型实现 |
vector、list、deque |
set、mapunordered_set、unordered_map |
------------set------------
一、介绍
cplusplus网站上关于C++的
set容器的介绍：set - C++ Reference
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代码语言：javascript
AI代码解释
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;关于 C++ STL 中 set 容器的模板参数说明：
- 元素类型（
T）： set 底层存储的关键字类型，需保证该类型支持比较操作（默认需支持<运算符）
比较器（Compare，默认 less<T>）：用于定义元素间的排序规则。
若T不支持默认比较（如：自定义类），或需自定义排序逻辑，可通过仿函数重载比较规则
代码语言：javascript
AI代码解释
struct MyComparator
{
bool operator()(const T& a, const T& b) const
{
return a.custom_key < b.custom_key; // 自定义比较逻辑
}
};
set<T, MyComparator> mySet; // 使用自定义比较器内存分配器（Allocator，默认 allocator<T>）：负责管理 set 的内存分配与释放。
如需优化内存使用（如：高频插入/删除场景），可自定义分配器（如：内存池）
代码语言：javascript
AI代码解释
set<T, less<T>, MyAllocator<T>> mySet; // 使用自定义分配器C++ 标准模板库（STL）中的
set容器相关知识，主要可以分为以下一个部分：
- 成员函数：提供了
set 容器的 各类操作接口，涵盖元素插入、删除、查找、迭代、容量管理等功能。
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1. set容器的常见构造
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代码语言：javascript
AI代码解释
// constructing sets
#include <iostream>
#include <set>
//1.定义一个普通函数作为比较函数，用于比较两个整数的大小
bool fncomp(int lhs, int rhs)
{
return lhs < rhs;
}
//2.定义一个函数对象（仿函数）类，用于比较两个整数的大小
struct classcomp
{
bool operator() (const int& lhs, const int& rhs) const
{
return lhs < rhs;
}
};
int main()
{
/*------------------使用不同的构造函数创建set容器------------------*/
//1.使用“默认构造函数”创建一个空的set，元素类型为int
std::set<int> s1;
//2.使用“迭代器范围构造函数”创建包含5个元素的set，初始化元素来自数组myints
int myints[] = { 10,20,30,40,50 };
std::set<int> s2(myints, myints + 5);
//3.使用“拷贝构造函数”创建set容器third，third是second的一个副本
std::set<int> s3(s2);
//4.使用“迭代器构造函数”创建set，通过迭代器范围[second.begin(), second.end())初始化
std::set<int> s4(s2.begin(), s2.end()); //注意：这实际上和拷贝构造效果相同
/*------------------使用不同的方式作为set容器的比较器------------------*/
//5.使用“自定义的函数对象”作为比较器
std::set<int, classcomp> s5; //注意：classcomp是一个定义了函数调用运算符的结构体
//6.使用“函数指针”作为比较器
//6.1：首先定义一个函数指针指向fncomp函数
bool(*fn_pt)(int, int) = fncomp;
//6.2：然后在模板参数中指定比较器类型，并在构造函数中传入函数指针
std::set<int, bool(*)(int, int)> s6(fn_pt);
return 0;
}
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2. 容量的操作
std::set::size
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代码语言：javascript
AI代码解释
// set::size
#include <iostream>
#include <set>
int main()
{
std::set<int> myints;
std::cout << "初始状态下的set大小的size为: " << myints.size() << '\n';
for (int i = 0; i < 10; ++i) myints.insert(i);
std::cout << "插入10个元素后set大小的size为: " << myints.size() << '\n';
myints.insert(100);
std::cout << "插入元素100后set大小的size为: " << myints.size() << '\n';
myints.erase(5);
std::cout << "删除5个元素后set大小的size为: " << myints.size() << '\n';
return 0;
}
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std::set::empty
在这里插入图片描述
代码语言：javascript
AI代码解释
// set::empty
#include <iostream>
#include <set>
int main()
{
std::set<int> myset;
myset.insert(20);
myset.insert(30);
myset.insert(10);
std::cout << "myset容器中的内容为:";
while (!myset.empty())
{
std::cout << ' ' << *myset.begin();
myset.erase(myset.begin());
}
std::cout << '\n';
return 0;
}
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3. 修改的操作
std::set::clear
在这里插入图片描述
代码语言：javascript
AI代码解释
// set::clear
#include <iostream>
#include <set>
int main()
{
std::set<int> myset;
myset.insert(100);
myset.insert(200);
myset.insert(300);
std::cout << "初始状态下myset容器中的内容为:";
for (std::set<int>::iterator it = myset.begin(); it != myset.end(); ++it)
{
std::cout << ' ' << *it;
}
std::cout << '\n';
myset.clear();
myset.insert(1101);
myset.insert(2202);
std::cout << "进行清空和插入操作后myset容器中的内容为:";
for (std::set<int>::iterator it = myset.begin(); it != myset.end(); ++it)
{
std::cout << ' ' << *it;
}
std::cout << '\n';
return 0;
}
在这里插入图片描述
std::set::swap
在这里插入图片描述
代码语言：javascript
AI代码解释
// swap sets
#include <iostream>
#include <set>
int main()
{
int myints[] = { 12,75,10,32,20,25 };
std::set<int> first(myints, myints + 3); // 10,12,75
std::set<int> second(myints + 3, myints + 6); // 20,25,32
first.swap(second);
std::cout << "交换后first容器中的内容为:";
for (std::set<int>::iterator it = first.begin(); it != first.end(); ++it)
{
std::cout << ' ' << *it;
}
std::cout << '\n';
std::cout << "交换后second容器中的内容为:";
for (std::set<int>::iterator it = second.begin(); it != second.end(); ++it)
{
std::cout << ' ' << *it;
}
std::cout << '\n';
return 0;
}
在这里插入图片描述
std::set::insert
在这里插入图片描述
代码语言：javascript
AI代码解释
// set::insert (C++98)
#include <iostream>
#include <set>
int main()
{
//1.创建一个存储int类型的set容器
std::set<int> myset;
//2.定义一个迭代器，用于指向set中的元素
std::set<int>::iterator it;
//3.定义一个pair对象，用于接收insert函数的返回值
std::pair<std::set<int>::iterator, bool> ret;
/* 注意事项：
* 1.第一个元素是迭代器，指向插入的元素或已存在的元素
* 2.第二个元素是bool值，表示插入是否成功
*/
/*--------------------插入形式一：单个元素的插入--------------------*/
for (int i = 1; i <= 5; ++i)
{
myset.insert(i * 10);
}
//1.尝试插入已存在的元素20（元素已存在）
ret = myset.insert(20);
/* 注意事项：
* 1.返回的pair中bool值为false，表示插入失败
* 2.迭代器指向已存在的元素20
*/
//2.如果插入失败，将迭代器it指向已存在的元素20
if (ret.second == false) it = ret.first;
std::cout << "myset容器中的内容为:";
for (it = myset.begin(); it != myset.end(); ++it)
{
std::cout << ' ' << *it;
}
std::cout << '\n';
/*--------------------插入形式二：带提示位置的插入--------------------*/
myset.insert(it, 25); //注意：提示位置为it（指向元素20），实际插入位置由set的有序性决定
myset.insert(it, 24); //元素24会被插入到20之后（按升序排列）
myset.insert(it, 26);
/* 注意事项：
* 1.提示位置对插入位置没有帮助（26应在25之后）
* 2.提示位置仅作为优化建议，不影响最终插入位置
*/
std::cout << "myset容器中的内容为:";
for (it = myset.begin(); it != myset.end(); ++it)
{
std::cout << ' ' << *it;
}
std::cout << '\n';
/*--------------------插入形式三：范围插入--------------------*/
int myints[] = { 5,10,15 };
myset.insert(myints, myints + 3); //注意：会插入5, 10, 15三个元素，但10已存在，不会重复插入
std::cout << "myset容器中的内容为:";
for (it = myset.begin(); it != myset.end(); ++it)
{
std::cout << ' ' << *it;
}
std::cout << '\n';
return 0;
}
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