C++map与set的介绍与使用

Posted 2022-02-03 可乐不解渴

等风来，不如追风去。

map与set

• • set与multiset
  • • set与multiset的介绍
    • set与multiset的定义方式
    • set与multiset常用操作
    • • 迭代器
  • map与multimap
  • • map与multimap的介绍

set与multiset

set与multiset的介绍

set是STL中一种标准关联容器。它底层使用平衡的搜索树——红黑树实现，插入删除操作时仅仅需要O(logN)的时间复杂度即可完成，效率比较高。
set，顾名思义是“集合”的意思，在set中元素都是唯一的，而且默认情况下会对元素自动进行升序排列。而multiset中的元素可以不是唯一的，其他的功能与set相同。

set与multiset的定义方式

set的构造函数原型：
set (const key_compare& comp = key_compare(), const allocator_type& alloc =allocator_type())
multiset的构造函数原型：
multiset (const key_compare& comp = key_compare(),const allocator_type& alloc = allocator_type());

常用定义方式：
1、set / multiset<类型名称>变量名

set<string>st
multiset<int>mt;

2、set / multiset<类型名称,仿函数>变量名

set<int,greater<int>>st
multiset<int,less<int>>mt;

3、set / multiset<类型名称>变量名(起始位置，结束元素的下一个位置)

int arr[5]=0,1,2,3,4;
vector<int>Arr=5,6,7,8,9;

set<int>mt(arr,arr+5);
set<int>st(Arr.begin(),Arr.end());

multiset<int>mt(arr,arr+5);
multiset<int>st(Arr.begin(),Arr.end());

set与multiset常用操作

函数名	函数声明	功能
insert()	pair<iterator,bool> insert (const value_type& val);	插入元素到set/multiset容器中(根据搜索树的规则插入)
erase()	void erase ( iterator position);	删除position位置上的元素
clear()	void clear();	将容器中的元素清空
swap()	void swap (set& x);	交换两个容器中的元素
size()	size_type size() const;	得到该容器中元素的个数
empty()	bool empty() const;	检测容器中的元素是否为空，为空返回true，否则返回false
find()	iterator find (const value_type& val) const;	查找该容器中是否有该元素，有返回该元素的迭代器，没有返回 set::end()或者 multiset::end()

迭代器

根据上面的定义后，我们可以创建一个set/multiset的对象，如set<int>s;
常用的迭代器如下：
begin()
返回值： 返回set/multiset容器中第一个元素，即中序遍历的第一个元素。

end()
返回值： 返回set/multiset容器中最后一个元素的下一个位置，即中序遍历的最后一个元素的下一个位置(可以简单的看成是nullptr)。

set/multiset的区别
唯一区别：set不允许有相同的元素插入(相当于进行了去重的效果)，而multiset允许有相同的元素插入。
如下所示：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;

int main()

	set<int>s;
	multiset<int>mt;

	s.insert(3);
	s.insert(3);


	mt.insert(3);
	mt.insert(3);

	return 0;

注意：

1. 在set与multiset中找某个元素，时间复杂度为O(logN)
2. set与multiset其底层结构使用的二叉搜索树(红黑树)。

map与multimap

map与multimap的介绍

map与multimap是STL的一个关联容器，它提供一对一的hash。

• 第一个可以称为关键字(key)，每个关键字只能在map中出现一次；
• 第二个可能称为该关键字的值(value)；

map/multimap的区别
唯一区别：map不允许有相同的元素插入(相当于进行了去重的效果)，而multimap允许有相同的元素插入。这一点与set与multiset特点相同。

map与multimap的操作与set与multiset大部分函数功能相同，具体可以参考上面的set，但map有一个专属的 operator[] 重载。我们可以使用 [ ] 来进行插入元素。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<map>
using namespace std;

int main()

	map<string,string>mp;
	mp["student"] = "学生";
	mp.insert(make_pair("sort", "排序"));
	return 0;

operator[]的原理是：

用<key, T()>构造一个键值对，然后调用insert()函数将该键值对插入到map中，如果key已经存在，则插入失败，insert函数返回该key所在位置的迭代器; 如果key不存在，插入成功，insert函数返回新插入元素所在位置的迭代器。insert函数返回的是一个pair类型，该类型第一个成员是map类型的迭代器，第二个成员是bool类型用来判断是否插入成功。
operator[]函数最后将insert返回值键值对中的value返回。

map/multimap与set/multiset这四个容器的底层实现使用的都是红黑树。
其插入、删除操作的时间复杂度都为O(logN)，且这些容器都不能修改 。