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引入
set翻译为集合,是一个内部有序且不含重复元素的容器。在考试中,有可能出现需要去掉重复元素的情况,而元素过大或元素类型不是int这些情况会使开哈希表遇到困难,在这种情况下就可以用set来保留元素本身而不考虑其个数。比起运用数组操作来解决,set往往更加直观,思维量更小。
使用set的时候,别忘了使用头文件#include<set>,并在头文件下面加上一句“using namespace std;”,接下来就可以在代码中使用set了。
常见用法介绍
1. set的定义
定义一个set的方法如下:
set<typename> name;
你也许会发现,定义的写法其实和vector是一样的(如果你不了解vector,建议先阅读一下我的另一篇博客https://blog.csdn.net/m0_59924193/article/details/122535504),或者说绝大部分的STL容器都是这样定义的,这里的typename依然可以是任何类型。与vector一样,当定义的typename是STL容器时,定义时需要在>>之间加上空格,避免一些老旧的编译器将其认为是移位操作。示例如下:
set<int> name;
set<char> name;
set<node> name; //node是结构体类型
set数组的定义与vector相同:
set<typename> Arrayname[arraySize];
这样从Arrayname[0]~Arrayname[arraySize - 1]中的每一个都是一个set容器。
2. set容器内元素的访问
set只能通过迭代器(iterator)访问:
set<typename>::iterator it;
typename与定义set时填写的类型相同。得到迭代器it之后,我们可以通过*it来访问set里的元素。
由于除vector和string之外的STL容器都不支持*(it + 1)的访问方式,因此只能通过如下方式枚举:
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(){
set<int> st;
//insert(x)将x插入set中
st.insert(3);
st.insert(5);
st.insert(2);
st.insert(3);
//注意:不支持it < st.end()的写法
for(set<int>::iterator it = st.begin(); it != st.end(); it++)
printf("%d ", *it);
return 0;
}
/*
result: 2 3 5
*/
不难发现,set内的元素自动递增排序且自动去除了重复元素。
3. set常用函数解析
1)insert()
insert(x)可以将x插入到set容器中,并自动递增排序且去重,时间复杂度为O(logN),其中N为set内的元素个数。示例参加上面元素访问一节。
2)find()
find(value)返回set中对应值为value的迭代器,时间复杂度为O(logN),N为set内的元素个数。
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(){
set<int> st;
for(int i = 1; i <= 3; i++){
st.insert(i);
}
set<int>::iterator it = st.find(2);
printf("%d\n", *it);
//以上两句也可以写成printf("%d\n", *(st.find(2));
return 0;
}
/*
result: 2
*/
3)erase()
erase()有两种用法:删除单个元素、删除一个区间内的所有元素。
删除单个元素:
法一:st.erase(it),it为所需要删除元素的迭代器。时间复杂度为O(1),可结合find函数来使用。
示例如下:
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(){
set<int> st;
st.insert(100);
st.insert(200);
st.insert(100);
st.insert(300);
st.erase(st.find(100));
//利用find()函数找到100,然后用erase函数删除
for(set<int>::iterator it = st.begin(); it != st.end(); it++)
printf("%d ", *it);
return 0;
}
/*
result:200 300
*/
st.erase(value),value为所要删除元素的值。时间复杂度为O(logN),N为set内得到元素个数。示例如下:
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(){
set<int> st;
st.insert(100);
st.insert(200);
st.erase(100); //删除set中值为100的元素
for(set<int>::iterator it = st.begin(); it != st.end(); it++){
printf("%d\n", *it);
}
return 0;
}
/*
result: 200
*/
删除一个区间内的所有元素:
st.erase(first, last)可以删除一个区间内的所有元素,其中first为所需删除区间的起始迭代器,last为所需要删除区间的末尾迭代器的下一个地址,也即为删除[first, last)。时间复杂度为O(last - first)。
示例如下:
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(){
set<int> st;
st.insert(20);
st.insert(30);
st.insert(10);
st.insert(40);
set<int>::iterator it = st.find(30);
st.erase(it, st.end());
//删除元素30到set末尾之间的元素,即30和40
for(it = st.begin(); it != st.end(); it++){
printf("%d ", *it);
}
return 0;
}
/*
result: 10 20
*/
4)size()
size()用来获得set内的元素的个数,时间复杂度为O(1)。
示例如下:
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(){
set<int> st;
st.insert(2); //插入2 5 4
st.insert(5);
st.insert(4);
printf("%d\n", st.size());
return 0;
}
/*
result: 3
*/
5)clear()
clear()用来清空set内的所有元素,复杂度为O(N),其中N为set内元素的个数。
示例如下:
#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
int main(){
set<int> st;
st.insert(2);
st.insert(3);
st.insert(5);
printf("%d ", st.size());
st.clear();
printf("%d\n", st.size());
return 0;
}
/*
result:3 0
*/
常见用途
set最主要的作用是自动去重并按升序排序,因此碰到需要去重但不方便开数组的情况,可以使用set解决。
延伸
set中的元素是唯一的,如果碰到需要处理不唯一的情况,则需要使用multiset。此外,C++ 11标准还增加了unordered_set,以散列代替set内部的红黑树(Red Black Tree,一种自平衡二叉查找树)实现,使其可以用来处理只去重但不排序的需求,速度快于set。