STL中set用法詳解

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——紅黑樹實現，插入刪除操作時僅僅需要指標操作節點即可完成，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);
//遍歷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()函式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()函式可以查詢元素是否存在
   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()));//注意第五個引數的形式
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要呼叫clear()函式清空一下
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？上面的示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，更別說是使用者自定義的型別了，事實上set的標準形式是set<Key, Compare, Alloc>，

引數	描述	預設值
Key	集合的關鍵字和值的型別
Compare	關鍵字比較函式，它的引數型別key引數指定的型別，如果第一個引數小於第二個引數則返回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型別為char*的示例程式碼

#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型別也是由使用者自定義的類來替代，比較的函式自定義，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，下面是示例程式碼

#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;
}