解答C++map和set的使用

该系列文章是本人在学习C++map和set 的过程中总结下来的,里面涉及到相关源码,请结合我的源码注释 源码分析资料进行阅读

解答C++map和set的使用

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一、关联式容器
  • 容器分类:
  1. 序列式容器:初阶阶段中学习过STL中的部分容器,如:vector、list、deque等,这些容器统称为序列式容器,因为其底层为线性序列的数据结构,里面存储的是元素本身
  2. 关联式容器:关联式容器也是用来存储数据的,与序列式容器不同的是,其里面存储的是<key, value>结构的键值对(保存映射关系),在数据检索时比序列式容器效率更高
根据应用场景的不同,STL总共实现了两种不同结构的关联式式容器:树型结构与哈希结构
  • 关联式容器:
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关联式容器
容器结构
底层实现
set、map、multiset、multimap
树型结构
平衡搜索树(红黑树)
unordered_set、unordered_map、unordered_multiset、unordered_multimap
哈希结构
哈希表,哈希桶
  • 二、键值对
概念:
用来表示具有一一对应关系的一种结构,该结构中一般只包含两个成员变量key和value,key代表键值,value表示与key对应的信息
示例:
现在要建立一个英汉互译的字典,那该字典中必然有英文单词与其对应的中文含义,而且,英文单词与其中文含义是一一对应的关系,即通过该应该单词,在词典中就可以找到与其对应的中文含义
  • SGI-STL中关于键值对的定义:
template <class T1, class T2>struct pair{typedef T1 first_type;typedef T2 second_type;T1 first;T2 second;pair(): first(T1()), second(T2()){}pair(const T1& a, const T2& b): first(a), second(b){}};三、C++中的set1、set的介绍
  • 概念:
set是按照一定次序存储元素的容器,这种次序使用set的迭代器遍历set中的元素,可以得到有序序列
注:与map/multimap不同,map/multimap中存储的是真正的键值对<key, value>,set中只放value,但在底层实际存放的是由<value, value>构成的键值对
在set中,元素的value也标识它(value就是key,类型为T),set中插入元素时,只需要插入value即可,不需要构造键值对,并且每个value必须是唯一的(可以使用set进行去重)
注:set中的元素不能在容器中修改(元素总是const,修改无法保证数据的次序),但是可以从容器中插入或删除它们
在内部,set中的元素总是按照其内部比较对象(类型比较)所指示的特定严格弱排序准则进行排序注:默认按照小于来比较,中序遍历后为升序序列
set容器通过key访问单个元素的速度通常比unordered_set容器慢,但它们允许根据顺序对子集进行直接迭代
set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的
注:接近完全二叉树,查找的时间复杂度为logN
2、set的使用
  • set的模板参数列表:解释:

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解释:
T: set中存放元素的类型,实际在底层存储<value, value>的键值对
Compare:比较方法,set中元素默认按照小于来比较(中序遍历为升序)
Alloc:set中元素空间的管理方式,使用STL提供的空间配置器管理
注意:在使用set时,需要包含头文件set
  • set的构造:

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  • 示例:
void testset1(){ set<int> set1;//空构造 int num[] = { 4,5,1,8,2,4,6,3 }; set<int> set2(num, num+sizeof(num)/sizeof(num[0]));//对于数组使用原生指针构造 set<int> set3(set2);//拷贝构造 // 范围for打印,从打印结果中可以看出:set可去重 for (auto& e : set3)cout << e << " "; cout << endl;}
  • 结果:

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  • set的迭代器:

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