C++ set和map系列(关联式容器)的介绍及使用
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1.关联式容器
STL中的容器分为两类,序列式容器和关联式容器。
序列式容器:例如STL库中的vector、list和deque、forward_list(C++11)等,这些容器统称为序列式容器,因为其底层为线性序列的数据结构,里面存储的是元素本身。
关联式容器:关联式容器也是用来存储数据的,与序列式容器不同的是,其里面存储的是一个pair结构的键值对,在数据检索时比序列式容器效率更高。
2.键值对
用来表示具有一一对应关系的一种结构,该结构中一般只包含两个成员变量key和value,key代表键值,value表示与key对应的信息。使用场景比如:商场的车辆出入系统,以车牌作为key,入场时间为value,当车辆出入的时候就可以快速的根据车牌查找到对应的入场信息;高铁实名制车票系统,以身份证号做为key,车票信息作为value。
STL中键值对的定义
template struct pair { typedef T1 first_type; typedef T2 second_type; T1 first; T2 second; pair(): first(T1()), second(T2()) {} pair(const T1& a, const T2& b): first(a), second(b) {} };
3.树形结构的关联式容器
3.1set(去重+排序)
3.1.1介绍
1、set是按照一定次序存储元素的容器.
2. 在set中,元素的value也标识它(value就是key,类型为T),并且每个value必须是唯一的。 set中的元素不能在容器中修改(元素总是const),但是可以从容器中插入或删除它们。
3. 在内部,set中的元素总是按照其内部比较对象(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序。
4. set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢,但它们允许根据顺序对子集进行直接迭代。
5. set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的。
注意:
1. 与map/multimap不同,map/multimap中存储的是真正的键值对,set中只放value,但在底层实际存放的是由构成的键值对。
2. set中插入元素时,只需要插入value即可,不需要构造键值对。
3. set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。
4. 使用set的迭代器遍历set中的元素,可以得到有序序列
5. set中的元素默认按照小于来比较
6. set中查找某个元素,时间复杂度为:
7. set中的元素不允许修改(为什么?)
8. set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)来实现。
3.1.2使用
1.set的模板参数列表
T: set中存放元素的类型,实际在底层存储的键值对。
Compare:set中元素默认按照小于来比较
Alloc:set中元素空间的管理方式,使用STL提供的空间配置器管理
2.set的构造
函数声明 | 功能介绍 |
set (const Compare& comp = Compare(), const Allocator& = Allocator() ); | 构造空的 set |
set (InputIterator first, InputIterator last, const Compare& comp = Compare(), const Allocator& = Allocator() ); | 用 [first, last) 区 间中的元素构造 set |
set ( const set& x); | set 的拷贝构造 |
3.set的迭代器
常用接口
函数声明 | 功能介绍 |
iterator begin() | 返回 set 中起始位置元素的迭代器 |
iterator end() | 返回 set 中最后一个元素后面的迭代器 |
const_iterator cbegin() const | 返回 set 中起始位置元素的 const 迭代器 |
const_iterator cend() const | 返回 set 中最后一个元素后面的 const 迭代器 |
4.set的容量
函数声明 | 功能介绍 |
bool empty ( ) const | 检测 set 是否为空,空返回 true ,否则返回 true |
size_type size() const | 返回set中有效元素的个数 |
5.set的修改操作
函数声明 | 功能介绍 |
pair insert ( const value_type& x ) | 在 set 中插入元素 x ,实际插入的是 构成的 键值对,如果插入成功,返回 , 如果插入败,说明 x 在 set 中已经 存在,返回 |
void erase ( iterator position ) | 删除 set 中 position 位置上的元素 |
size_type erase ( const key_type& x ) | 删除 set 中值为 x 的元素,返回删除的元素的个数 |
void erase ( iterator first, iterator last ) | 删除 set 中 [first, last) 区间中的元素 |
void swap ( set& st ); | 交换 set 中的元素 |
void clear ( ) | 将 set 中的元素清空 |
iterator find ( const key_type& x ) const | 返回 set 中值为 x 的元素的位置 |
size_type count ( const key_type& x ) const | 返回 set 中值为 x 的元素的个数 |
6.set的使用举例
int main() { // 用数组array中的元素构造set int array[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0, 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4,6, 8, 0 }; set s(array, array + sizeof(array) / sizeof(int)); cout