C++ 学习之Set容器
对于 C++ 中的std::set容器，如果你想要在自定义数据类型上指定排序规则，你可以使用类似于在内置类型上指定排序规则的方法。下面我将介绍如何在自定义数据类型上指定排序规则：假设我们有一个名为Person的自定义结构体，其中包含name和age两个成员变量。int age;// 自定义比较函数// 按照年龄升序排列// 在创建 set 对象时，指定自定义的比较函数// 添加一些 Person
C++ Set容器构造和赋值
在C++中，std::set是一个用于存储唯一元素的有序集合容器。下面介绍一下std::set容器的构造和赋值操作：
构造 std::set
-
默认构造函数：
std::set<int> mySet; // 创建一个空的set -
使用初始化列表构造：
std::set<int> mySet = {1, 2, 3, 4, 5}; // 创建包含初始值的set -
区间构造函数：
std::vector<int> vec = {9, 8, 7}; std::set<int> mySet(vec.begin(), vec.end()); // 使用迭代器范围进行构造
赋值 std::set
-
拷贝赋值：
std::set<int> set1 = {1, 2, 3}; std::set<int> set2; set2 = set1; // 将set1的内容拷贝给set2 -
移动赋值（C++11引入）：
std::set<int> set1 = {1, 2, 3}; std::set<int> set2; set2 = std::move(set1); // 移动set1的内容给set2，set1变为空 -
使用赋值运算符
= {}：std::set<int> set1 = {1, 2, 3}; set1 = {4, 5, 6}; // 覆盖原有set1内容，现在set1包含{4, 5, 6} -
使用
insert插入新元素：std::set<int> mySet = {1, 2, 3}; mySet.insert(4); // 插入元素4到set中
C++ Set容器大小和交换
在C++中，std::set是一个关联容器，用于存储唯一元素的有序集合。下面介绍一下如何获取set容器的大小和进行交换操作：
获取 set 容器大小
通过 size() 成员函数可以获取set容器中元素的数量，即set的大小。
std::set<int> mySet = {1, 2, 3, 4, 5};
int size = mySet.size();
std::cout << "Set size: " << size << std::endl;
交换 set 容器
使用 swap() 成员函数可以交换两个set容器的内容，实现容器内元素的交换。
std::set<int> set1 = {1, 2, 3};
std::set<int> set2 = {4, 5, 6};
std::cout << "set1 before swap:";
for (int elem : set1) {
std::cout << elem << " ";
}
std::cout << std::endl;
std::cout << "set2 before swap:";
for (int elem : set2) {
std::cout << elem << " ";
}
std::cout << std::endl;
set1.swap(set2); // 交换set1和set2的内容
std::cout << "set1 after swap:";
for (int elem : set1) {
std::cout << elem << " ";
}
std::cout << std::endl;
std::cout << "set2 after swap:";
for (int elem : set2) {
std::cout << elem << " ";
}
std::cout << std::endl;
通过交换操作，可以方便地管理set容器中的元素。
C++ Set容器插入和删除
在 C++ 中，std::set 是一种关联容器，用于存储唯一元素的有序集合。下面介绍如何在 std::set 容器中进行插入和删除操作：
插入操作
-
使用
insert函数插入单个元素：std::set<int> mySet = {1, 2, 3}; mySet.insert(4); // 向 set 中插入元素 4 -
使用
insert函数插入多个元素：std::set<int> mySet = {1, 2, 3}; mySet.insert({4, 5, 6}); // 向 set 中插入元素 4, 5, 6
删除操作
-
使用
erase函数删除指定元素：std::set<int> mySet = {1, 2, 3, 4}; mySet.erase(3); // 从 set 中删除值为 3 的元素 -
使用
erase函数通过迭代器删除元素:std::set<int> mySet = {1, 2, 3, 4}; auto it = mySet.find(2); if (it != mySet.end()) { mySet.erase(it); // 通过迭代器 it 删除元素 } -
清空整个 set 容器:
std::set<int> mySet = {1, 2, 3, 4}; mySet.clear(); // 清空 set 中的所有元素
C++ Set容器查找和统计
在 C++ 中，std::set 是一种关联容器，用于存储唯一元素的有序集合。下面介绍如何在 std::set 容器中进行查找和统计操作：
查找元素
-
使用 find 函数查找元素：
std::set<int> mySet = {1, 2, 3, 4, 5}; auto it = mySet.find(3); if (it != mySet.end()) { std::cout << "元素 3 存在于 set 中" << std::endl; } else { std::cout << "元素 3 不存在于 set 中" << std::endl; } -
使用 count 函数统计元素个数：
std::set<int> mySet = {1, 2, 2, 3, 3, 3}; int count = mySet.count(2); std::cout << "元素 2 的个数为: " << count << std::endl;
统计元素个数
-
遍历并统计元素出现次数：
std::set<int> mySet = {1, 2, 2, 3, 3, 3}; std::map<int, int> elementCount; for (int elem : mySet) { elementCount[elem]++; } for (const auto& pair : elementCount) { std::cout << "元素 " << pair.first << " 出现次数为 " << pair.second << std::endl; } -
使用 size 函数获取 set 中不同元素的个数:
std::set<int> mySet = {1, 2, 2, 3, 3, 3}; int uniqueElements = mySet.size(); std::cout << "set 中不同元素的个数为：" << uniqueElements << std::endl;
C++ Set容器Set和Multiset区别
在 C++ 中，std::set 和 std::multiset 都属于关联容器，用于存储有序的元素集合，但它们在元素唯一性方面有所不同。下面介绍一下 std::set 和 std::multiset 的区别：
std::set
- 元素唯一性：
std::set中每个元素都是唯一的，不能有重复元素。 - 插入操作：插入重复元素会被忽略。
- 数据结构：
std::set内部基于平衡二叉搜索树（红黑树）实现，保证元素有序性，并保证插入、删除、查找操作的时间复杂度为 O(logn)。
#include <set>
std::set<int> mySet = {1, 2, 3, 2, 4}; // 最终mySet中只包含不重复的元素{1, 2, 3, 4}
std::multiset
- 元素唯一性：
std::multiset允许存储重复元素，即可以插入相同的元素多次。 - 插入操作：插入操作会直接插入元素，不会判断是否已存在。
- 数据结构：
std::multiset内部同样基于平衡二叉搜索树，但允许重复元素的存在。
#include <set>
std::multiset<int> myMultiSet = {1, 2, 3, 2, 4}; // myMultiSet中允许存储重复元素{1, 2, 2, 3, 4}
可以根据具体需求选择使用 std::set 或 std::multiset 来存储数据，如果需要确保集合中不包含重复元素，则使用 std::set；如果允许重复元素存在，则使用 std::multiset。
C++ Set容器内置类型指定排序规则
在 C++ 的 std::set 容器中，默认情况下元素是按照严格的弱排序规则进行排序。但是，你也可以通过指定自定义的排序准则来对容器中的元素进行排序。下面介绍如何在 std::set 中指定排序规则：
- 使用函数对象（Functor）
你可以定义一个函数对象类（也称为Functor），其中包含一个 operator() 成员函数，该函数用于比较两个元素。然后在创建 std::set 对象时，将这个函数对象作为第二个模板参数传递给 std::set。
#include <iostream>
#include <set>
struct MyComparator {
bool operator()(int a, int b) const {
return a > b; // 降序
}
};
int main() {
std::set<int, MyComparator> mySet;
mySet.insert(3);
mySet.insert(1);
mySet.insert(2);
for (int elem : mySet) {
std::cout << elem << " "; // 输出结果：3 2 1
}
return 0;
}
使用自定义的 MyComparator 函数对象，重载了 operator() 成员函数，使得 std::set 中的元素按降序排列。
- 使用 Lambda 表达式
使用 Lambda 表达式也是一种方便的方式来指定 std::set 中的排序规则。
#include <iostream>
#include <set>
int main() {
auto comparator = [](int a, int b) {
return a > b; // 降序
};
std::set<int, decltype(comparator)> mySet(comparator);
mySet.insert(3);
mySet.insert(1);
mySet.insert(2);
for (int elem : mySet) {
std::cout << elem << " "; // 输出结果：3 2 1
}
return 0;
}
使用 lambda 表达式创建了一个自定义的比较函数 comparator，使得 std::set 中的元素按降序排列。
通过自定义排序规则，可以灵活地对 std::set 容器中的元素进行排序。
C++ Set容器自定义数据类型指定排序规则
对于 C++ 中的 std::set 容器，如果你想要在自定义数据类型上指定排序规则，你可以使用类似于在内置类型上指定排序规则的方法。下面我将介绍如何在自定义数据类型上指定排序规则：
假设我们有一个名为 Person 的自定义结构体，其中包含 name 和 age 两个成员变量。
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
struct Person {
std::string name;
int age;
Person(const std::string& newName, int newAge) : name(newName), age(newAge) {}
// 自定义比较函数
struct Compare {
bool operator() (const Person& a, const Person& b) const {
return a.age < b.age; // 按照年龄升序排列
}
};
};
int main() {
// 在创建 set 对象时，指定自定义的比较函数
std::set<Person, Person::Compare> personSet;
// 添加一些 Person 对象到 set 中
personSet.insert(Person("Alice", 25));
personSet.insert(Person("Bob", 30));
personSet.insert(Person("Charlie", 20));
// 遍历输出结果
for (const auto& person : personSet) {
std::cout << person.name << " (" << person.age << ") ";
}
return 0;
}
在上面的示例中，我们定义了一个结构体 Person，然后在结构体内部定义了一个比较函数对象 Compare，用于指定按照年龄升序排列。在创建 std::set 对象时，我们以该比较函数作为第二个模板参数传入，从而实现了在自定义数据类型 Person 上指定排序规则。
通过类似的方法，你可以定义任意的比较函数对象来指定自定义数据类型在 std::set 容器中的排序规则，以满足你的特定需求。
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