STL中的Set和Map

STL中的Set和Map

先來看一段網絡上的文字描述：

上圖是一段關於STL中Set集合的描述，一樣的，也近似適合Map的描述。上述文字中，描述了最爲重要的特徵：

Set和Map，底層調用了紅黑樹的結構，而且實現的是一種自動平衡二叉搜索樹。

• Set

平衡二叉搜索樹（Set）

如上圖，STL中Set實現的本質是平衡二叉搜索樹，且樹中沒有相同的元素，每個節點表示Set中的一個元素，Set中只有鍵，也就是上述圖中每一個節點的值，就是Set的每一個元素，所以Set中沒有重複元素，當向Set中執行insert（插入）時，樹會自動調整結構（對於紅黑樹而言，會實現節點的旋轉），以保證樹結構的平衡性。當執行屢次向節點中插入同一個鍵值時，好比insert（5），insert（5），則只會執行第一次的insert操做。後續的插入，並不會執行，由於Set結構的樹中無重複元素。

另外一個點在於，Set中被插入的鍵不能被修改，也就是經過迭代器修改鍵值是不被容許的。由於鍵值一旦被修改，就意味着樹的結構遭到了破壞，而這在最壞的狀況意味着：整棵二叉樹遭到了破壞，甚至須要重構整棵二叉樹。即便在紅黑樹中，並無這樣的操做。由於紅黑樹的最爲顯著的特徵爲：局部調整。即對於Set而言，其iterator屬於const-iterator。

另一個須要被注意的點在於：

咱們使用迭代器來訪問容器是一件很日常的事情，上述代碼是一段使用極其日常的代碼，其做用是遍歷Set中全部的元素。注意循環的終止條件是：!=，而不是：<。咱們一般習慣了小於的小法：

即：

但這樣的寫法是錯誤的。

• Map

下面來看Map，Map的結構造成機理和Set幾乎是如出一轍的，而Map的結構以下：

"掛件"平衡二叉搜索樹（Map）

Map的結構如上圖：可見，同Set相比，Map只是多了一個"掛件",也就是常說的Map是由：鍵—值對構成的。鍵充當了索引，值則記錄了一些其餘內容。而對於Set而言，只有鍵。或許咱們用下面這個表來描述更爲合適：

鍵—值對

索引序號	名字
1	張三
2	李四
3	王五

左邊的索引號就是鍵，右邊的名字就是值，因此說Map其實是一種極爲廣泛簡單的概念。這種關係就像字典同樣。

而關於Map的其餘性質，和Set是極其相似的。好比：沒有相同的元素，固然對於Map而言，沒有相同的元素是隻沒有兩個元素鍵相同。執行兩個insert，仍然會只有鍵值對存在樹中，只是第二次執行的insert會修改第一次的 鍵-值對中的值。

一樣的，Map中的鍵是不能被修改的，由於一樣會致使"重建樹"這個問題，可是很明顯的是，值明顯是能夠修改的，就像咱們能夠把上述索引序號爲"3"的"王五"修改成"趙六"；但咱們不能將索引號3修改成4,（咱們只能將3刪除，再添加4，這是能夠的）。固然是用迭代器訪問時，其也只能用!=，而不是<。