STL整理之set

轉載請註明出處，部份內容引自李煜東《算法競賽進階指南》

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前置知識：    C++、C語言入門

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Set是什麼

Set是C++STL中提供的容器，set是數學上的集合——具備惟一性，即每一個元素只出現一次，而multiset則是可重集，二者的內部實現是一棵紅黑樹，它們支持的函數基本相同

Set的相關操做

頭文件

#include<set>

 

聲明：

像這樣：

set<類型>名稱；

好比：

set<int>s; set<vector<int> >s;        //vector中提供重載<
set<set<int> >s;    //平衡樹嵌套，哈哈
multiset<double>s;

就像其餘須要排序的數據類型同樣，爲一個結構體的set，須要重載小於號

struct node{ ......; }; set<node>s; bool operator <(const node &ai,const node &bi) { return ai.x>bi.x; }

 

set.size()

統計set中元素個數，函數返回一個整形變量，表示set中元素個數，時間複雜度O(1)

用法：名稱.size(); eg. int num=s.size();

set.empty()

檢查set是否爲空，返回一個bool型變量，1表示set爲空，不然爲非空，時間複雜度O(1)

用法：名稱.empty(); eg. if(s.empty()) cout<<"Myset is Empty."<<endl;

set.clear()

清空set，無返回值

用法：名稱.clear();
eg.
s.clear();

set.count(x)

返回set或multiset中值爲x的元素個數，時間複雜度爲O(log n)

用法：名稱.count(x) eg. if(!s.count(x)) ans++;

迭代器

雙向訪問迭代器，不支持隨機訪問，支持星號解除引用，僅支持「++」，「--」這兩個算術操做
引用和操做：

set<類型>::iterator it; eg. set<int>::iterator it=s.begin(); it++; it--;

若把it++，則it將會指向「下一個」元素。這裏的下一個是指在key從小到大排序的結果中，排在it下一名的元素。同理，若把it--，則it會指向排在上一個的元素

「++」，「--」操做的複雜度均爲O(log n)

遍歷set及訪問其中的元素

//set
for(set<int>::iterator it=s.begin();it!=s.end();it++) cout<<*it<<endl;    //取出這個迭代器指向的元素 //set嵌套
for(set<set<int> >::iterator it=s.begin();it!=s.end();it++) { //首先取出set中嵌套的set
    for(set<int>::iterator rit=(*it).begin();rit!=(*it).end();rit++) cout<<*rit<<' ';    //遍歷這個set
    cout<<endl; }

set.begin()

返回集合的首迭代器，即指向集合中最小元素的迭代器，時間複雜度爲O(1)

用法：名稱.begin(); eg. map<int>::iterator it=s.begin();

set.end()

返回集合的尾迭代器，衆所周知，STL中區間都是左閉右開的，那麼end()函數返回的迭代器即爲指向集合中最大元素的下一個位置的迭代器，所以--s.end()纔是指向集合中最大元素的迭代器，時間複雜度爲O(1)

用法：名稱.end(); eg. maxn=*(--s.end());        //取出最大元素

set.insert(x)

在set中插入元素，返回插入地址的迭代器和是否插入成功的bool併成的pair，時間複雜度爲O(log n)

PS：set在進行插入的時候是不容許有重複的鍵值的，若是新插入的鍵值與原有的鍵值重複則插入無效（multiset能夠重複）

用法：名稱.insert(set類型); eg. s.insert(3);

set.erase(參數)

刪除，參數能夠是元素或者迭代器，返回下一個元素的迭代器，時間複雜度爲O(log n)，注意在multiset中s.erase(x)會刪除全部值爲x的元素

用法：名稱.erase(參數); eg. set<int>::iterator it=s.begin(); s.erase(it); s.erase(3);

set.find(x)

在set中查找值爲x的元素，並返回指向該元素的迭代器，若不存在，返回set.end()，時間複雜度爲O(log n)

用法：名稱.find(x); eg. if(s.find(x)!=s.end()) cout<<"Have Found!"<<endl;

set.lower_bound(x)/upper_bound(x)

兩個神奇的東西，決定把他們放在一塊談一談

用法與find相似，但查找的條件略有不一樣，時間複雜度O(log n)

s.lower_bound(x)表示查找>=x的元素中最小的一個，並返回指向該元素的迭代器

s.upper_bound(x)表示查找>x的元素中最小的一個，並返回指向該元素的迭代器

舉個例子：

在set{3,5,7,8,13,16}中

對於在set中存在的元素，好比8

s.lower_bound(8)返回8所在位置的迭代器

s.upper_bound(8)返回13所在位置的迭代器

對於在set中不存在的元素，好比12

兩個函數返回的則都是13所在位置的迭代器

特殊地，

對於比set中最大的元素大的元素，好比20

兩個函數返回的都是s.end()