(轉)C++ STL set() 集合

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set是STL中一種標準關聯容器（vector,list,string,deque都是序列容器，而set，multiset，map，multimap是標準關聯容器），它底層使用平衡的搜尋樹——紅/黑樹狀結構實現，插入刪除操作時僅僅需要指標動作節點即可完成，不涉及到記憶體移動和拷貝，所以效率比較高。set，顧名思義是“集合”的意思，在set中元素都是唯一的，而且預設情況下會對元素自動進行升序排列，支援集合的交(set_intersection),差(set_difference) 並(set_union)，對稱差(set_symmetric_difference) 等一些集合上的操作，如果需要集合中的元素允許重複那麼可以使用multiset
#include<set>
#include<iterator>
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
set<int>eg1;
//插入
eg1.insert(1);
eg1.insert(100);
eg1.insert(5);
eg1.insert(1);//元素1因為已經存在所以set中不會再次插入1
eg1.insert(10);
eg1.insert(9);
//遍曆set，可以發現元素是有序的
set<int>::iterator set_iter=eg1.begin();
cout<<"Set named eg1:"<<endl;
for(;set_iter!=eg1.end();set_iter++) cout<<*set_iter<<" ";
cout<<endl;
//使用size()函數可以獲得當前元素個數
cout<<"Now there are "<<eg1.size()<<" elements in the set eg1"<<endl;
if(eg1.find(200)==eg1.end())//find()函數可以尋找元素是否存在
   cout<<"200 isn‘t in the set eg1"<<endl;

set<int>eg2;
for(int i=6;i<15;i++)
eg2.insert(i);
cout<<"Set named eg2:"<<endl;
for(set_iter=eg2.begin();set_iter!=eg2.end();set_iter++)
   cout<<*set_iter<<" ";
cout<<endl;
//獲得兩個set的並
set<int>eg3;
cout<<"Union:";
set_union(eg1.begin(),eg1.end(),eg2.begin(),eg2.end(),insert_iterator<set<int> >(eg3,eg3.begin()));//注意第五個參數的形式
copy(eg3.begin(),eg3.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));
cout<<endl;
//獲得兩個set的交，注意進行集合操作之前接收結果的set要調用clear()函數清空一下
eg3.clear();
set_intersection(eg1.begin(),eg1.end(),eg2.begin(),eg2.end(),insert_iterator<set<int> >(eg3,eg3.begin()));
cout<<"Intersection:";
copy(eg3.begin(),eg3.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));
cout<<endl;
//獲得兩個set的差
eg3.clear();
set_difference(eg1.begin(),eg1.end(),eg2.begin(),eg2.end(),insert_iterator<set<int> >(eg3,eg3.begin()));
cout<<"Difference:";
copy(eg3.begin(),eg3.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));
cout<<endl;
//獲得兩個set的對稱差，也就是假設兩個集合分別為A和B那麼對稱差為AUB-A∩B
   eg3.clear();
   set_symmetric_difference(eg1.begin(),eg1.end(),eg2.begin(),eg2.end(),insert_iterator<set<int> >(eg3,eg3.begin()));
   copy(eg3.begin(),eg3.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));
   cout<<endl;

return 0;
}

set會對元素進行排序，那麼問題也就出現了排序的規則是怎樣的呢？上面的範例程式碼我們發現對int型的元素可以自動判斷大小順序，但是對char*就不會自動用strcmp進行判斷了，更別說是使用者自訂的類型了，事實上set的標準形式是set<Key, Compare, Alloc>，

參數	描述	預設值
Key	集合的關鍵字和值的類型
Compare	關鍵字比較函數，它的參數類型key參數指定的類型，如果第一個參數小於第二個參數則返回true，否則返回false	less<Key>
Alloc	set的分配器，用於內部記憶體管理	alloc

下面給出一個關鍵字類型為char*的範例程式碼

#include<iostream>
#include<iterator>
#include<set>
using namespace std;
struct ltstr
{
bool operator() (const char* s1, const char* s2) const
{
   return strcmp(s1, s2) < 0;
}
};

int main()
{
const int N = 6;
const char* a[N] = {"isomer", "ephemeral", "prosaic", 
   "nugatory", "artichoke", "serif"};
const char* b[N] = {"flat", "this", "artichoke",
   "frigate", "prosaic", "isomer"};

set<const char*,ltstr> A(a, a + N);
set<const char*,ltstr> B(b, b + N);
set<const char*,ltstr> C;

cout << "Set A: ";
//copy(A.begin(), A.end(), ostream_iterator<const char*>(cout, " "));
set<const char*,ltstr>::iterator itr;
for(itr=A.begin();itr!=A.end();itr++) cout<<*itr<<" ";
cout << endl;
cout << "Set B: ";
copy(B.begin(), B.end(), ostream_iterator<const char*>(cout, " "));   
cout << endl;

cout << "Union: ";
set_union(A.begin(), A.end(), B.begin(), B.end(),
    ostream_iterator<const char*>(cout, " "),
    ltstr());   
cout << endl;

cout << "Intersection: ";
set_intersection(A.begin(), A.end(), B.begin(),B.end(),ostream_iterator<const char*>(cout," "),ltstr());
cout<<endl;
set_difference(A.begin(), A.end(), B.begin(), B.end(),inserter(C, C.begin()),ltstr());
cout << "Set C (difference of A and B): ";
copy(C.begin(), C.end(), ostream_iterator<const char*>(cout, " "));
cout <<endl;
return 0;
}

其中的ltstr也可以這樣定義
class ltstr
{
        public:
        bool operator() (const char* s1,const char*s2)const
        {
                return strcmp(s1,s2)<0;
        }
};

更加通用的應用方式那就是資料類型也是由使用者自訂的類來替代，比較的函數自訂，甚至可以加上二級比較，比如首先按照總分數排序，對於分數相同的按照id排序，下面是範例程式碼

#include<set>
#include<iostream>
using namespace std;
struct
{
                int id;
                int score;
                string name;
};
struct compare
{
        bool operator()(const Entity& e1,const Entity& e2)const   {
                if(e1.score<e2.score) return true;
                else
                        if(e1.score==e2.score)
                                if(e1.id<e2.id) return true;

                return false;
        }
};

int main()
{
        set<Entity,compare>s_test;
        Entity a,b,c;
        a.id=123;a.score=90;a.name="bill";
        b.id=121;b.score=85;b.name="mary";
        c.id=130;c.score=85;c.name="jerry";
        s_test.insert(a);s_test.insert(b);s_test.insert(c);
        set<Entity,compare>::iterator itr;
        cout<<"Score List(ordered by score):\n";
        for(itr=s_test.begin();itr!=s_test.end();itr++)
                cout<<itr->id<<"---"<<itr->name<<"---"<<itr->score<<endl;
        return 0;
}

(轉)C++ STL set() 集合