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【C++】set/multiset/map/multimap

news 来源：原创 2024/4/27 2:58:47

文章目录

  • 一、set/multiset （集合）
    • 1 set概念（自动排序、底层红黑树）
    • 2 set构造和赋值（默认、拷贝、=赋值）
    • 3 set大小和交换（size、empty、swap）
    • 4 set插入和删除(s.insert()、erase、clear)
    • 5 set查找和统计(find、count)
    • 6 set和multiset区别
    • 7 pair对组创建
      • 7.1 用pair＜int,int＞建立优先队列（小根堆）
    • 8 set排序 (默认从小到大，利用仿函数改变排序规则)
  • 二、map/ multimap(映射表)
    • 1 map概念(根据元素键值自动排序)
    • 2 map构造和赋值（默认、拷贝、=赋值）
    • 3 map大小和交换 (size、empty、swap)
    • 4 map插入和删除(insert、erase、clear)
    • 5 map查找和统计(find、count)
    • 6 map排序 (默认排序 按照key值 从小到大排序)

一、set/multiset （集合）

1 set概念（自动排序、底层红黑树）

  • 所有元素都会在插入时自动被排序（关联式容器）
  • set/multiset属于关联式容器，底层结构是用红黑树实现。

set和multiset区别：

  • set不允许容器中有重复的元素（插入重复元素进行忽略处理）
  • multiset允许容器中有重复的元素
set<int> s;//创建一个int型的set集合 
s.insert(1); // 返回插入的位置和插入成功与否（返回pair类型）
s.insert(8);
s.insert(3);
s.insert(1);//因为前面插入了1，所以这行代码会被忽略

2 set构造和赋值（默认、拷贝、=赋值）

//构造：
set<int> s1;            //默认构造函数：
set<int> s2(s1);       //拷贝构造函数

//赋值：
s3 = s2;         //重载等号操作符

总结：

  • set容器插入数据时用 s1.insert();
#include <set>
 
void printSet(set<int> & s)
{
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
 
//set容器构造和赋值
void test01()
{
    set<int> s1;
 
    s1.insert(10);
    s1.insert(30);
    s1.insert(30);
    s1.insert(20);
    s1.insert(40);
    //set容器特点 ，所有元素插入自动排序
    //set不允许插入重复的值
    printSet(s1);
 
    //拷贝构造
    set<int>s2(s1);
    printSet(s2);
 
    //赋值
    set<int>s3;
    s3 = s2;
    printSet(s3);
}
 
int main() 
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

3 set大小和交换（size、empty、swap）

  • 不允许重新指定大小。
s1.size()             //返回容器中元素的数目
s1.empty()            //判断容器是否为空
s1.swap(s2);          //交换两个集合容器size

//s1.resize();   //不能指定大小

4 set插入和删除(s.insert()、erase、clear)

s1.insert(10);                   //在容器中插入元素，返回 pair 类型

s1.erase(s1.begin());            //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
s1.erase(s1.begin(), s1.end());  //删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
s1.erase(30);                    //删除容器中值为30的元素。

s1.clear();                      //清除所有元素

5 set查找和统计(find、count)

//查找30是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();
pos = s1.find(30);

//统计30的元素个数，对于set而言 统计结果 要么是0 要么是1
int num = s1.count(30); //set不允许容器中有重复的元素  

6 set和multiset区别

  • set不可以插入重复数据，而multiset不会检测数据，因此可以插入重复数据
pair<set<int>::iterator,  bool>  ret = s.insert(10); //返回插入成功与否

//set插入数据的同时会返回插入结果bool值，表示插入是否成功
//若有重复元素表示插入不成功
pair<set<int>::iterator, bool>  ret = s.insert(10);  //set会检测数据，返回键值对（1.插入位置，2.成功与否）
ret.first();
ret.second();

//set和multiset区别
void test01()
{
    set<int> s;
    pair<set<int>::iterator, bool>  ret = s.insert(10);
    if (ret.second) {
        cout << "第一次插入成功!" << endl;
    }
    else {
        cout << "第一次插入失败!" << endl;
    }
 
    ret = s.insert(10);
    if (ret.second) {
        cout << "第二次插入成功!" << endl;
    }
    else {
        cout << "第二次插入失败!" << endl;
    }
 
    //multiset
    //允许插入重复值
    multiset<int> ms;
    ms.insert(10);
    ms.insert(10);
 
    for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
 
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

7 pair对组创建

//pair初始化
pair<string, int> p("Tom", 20);
pair<string, int> p2;  
p2 = make_pair("Jerry", 30); 

p.first = "xue";
p.second = 25;
p.swap(p2); //交换两个对组

7.1 用pair＜int,int＞建立优先队列（小根堆）

  • 比较对象是pair的第一个元素
priority_queue<pair<int,int>,vector<pair<int,int>>,greater<pair<int,int>>>pq;
  • 取元素
1.pq.top().first;
2.pq.top().second;

8 set排序 (默认从小到大，利用仿函数改变排序规则)

set<int> s1; //默认排序从小到大 （开头是小）
//等价set<int, less<int> >

set<int, greater<int> > //排序从大到小（开头是大）
set<int, MyCompare> s2; //利用仿函数MyCompare，可以改变排序规则

//对于自定义数据类型Person，set必须指定排序规则comparePerson才可以插入数据
set<Person, comparePerson> s;

class Person
{
public:
    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
 
    string m_Name;
    int m_Age;
 
};
class comparePerson
{
public:
    bool operator()(const Person& p1, const Person &p2)
    {
        //按照年龄进行排序  降序
        return p1.m_Age > p2.m_Age;
    }
};
 
void test01()
{
    set<Person, comparePerson> s;
 
    Person p1("刘备", 23);
    Person p2("关羽", 27);
    Person p3("张飞", 25);
    Person p4("赵云", 21);
 
    s.insert(p1);
    s.insert(p2);
    s.insert(p3);
    s.insert(p4);
 
    for (set<Person, comparePerson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
    {
        cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age << endl;
    }
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

二、map/ multimap(映射表)

//哈希解法
class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        unordered_map<int,int> hash_map;  //哈希表
        for(int i=0; i<nums.size(); i++){
            hash_map[nums[i]]++;  //实值累加，默认实值为0
        }
        //for(unordered_map<int,int>::iterator it=m.begin();it!=m.end();it++)
        for(auto it : hash_map) //it不是迭代器
        {
            if(it.second == 1)
            return it.first;            
        }
    return 0;
    }
};

1 map概念(根据元素键值自动排序)

  • pair中第一个元素为key（键值），起到索引作用，第二个元素为value（实值）
  • 所有元素都会根据元素的键值自动排序

本质：

  • map/multimap属于关联式容器，底层结构是用红黑树实现。

map和multimap区别：

  • map不允许容器中有重复key值元素
  • multimap允许容器中有重复key值元素

2 map构造和赋值（默认、拷贝、=赋值）

构造：

  • 当map内元素值为int类型或常量时，默认值为0。
  • 当为String类型时，默认值不明，不显示。
//初始化
map<string, int> m;   
m["def"];            //默认初始化为{def,0}   

map<int, int> m;      //默认构造
map<int, int> m2(m);  //拷贝构造 

赋值：

m3 = m2;           //重载等号操作符

#include <map>
 
void printMap(map<int, int>&m)
{
    for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
    {
        cout << "key = " << (*it).first << " value = " << it->second << endl;
    }
    cout << endl;
}
 
//map容器 赋值和构造
void test01()
{
    //创建容器
    map<int, int>m; //默认构造
    m.insert(pair<int, int>(1, 10));
    m.insert(pair<int, int>(2, 20));
    m.insert(pair<int, int>(3, 30));
    printMap(m);
 
    map<int, int>m2(m); //拷贝构造
    printMap(m2);
 
    map<int, int>m3;
  
    printMap(m3);
}
 
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

3 map大小和交换 (size、empty、swap)

m.size()         //返回容器中元素的数目
m.empty()        //判断容器是否为空
m.swap(m2);       //交换两个集合容器

m.insert(pair<int, int>(1, 10)); //插入数据
m.insert(make_pair(2, 20));
m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));

m[4] = 40;  //[]不建议插入用途,可以利用key访问到value

4 map插入和删除(insert、erase、clear)

//pair初始化
pair<string, int> p("Tom", 20);
pair<string, int> p2 = make_pair("Jerry", 30);

m.insert(pair<int, int>(1, 10));      //在容器中插入元素。
m.insert(make_pair(2, 20));
m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
m[4] = 40;         //[]不建议插入用途,可以利用key访问到value

m.erase(m.begin());             //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
m.erase(m.begin(), m.end());   //删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
m.erase(3);                    //按照键值(key)3删除
m.clear();                     //清除所有元素

5 map查找和统计(find、count)

pos = m.find(3)       //查找键值key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回m.end();

int num = m.count(3)  //统计键值key的元素个数

6 map排序 (默认排序 按照key值 从小到大排序)

  • map容器默认排序规则为 按照key值进行 从小到大排序
  • 对于自定义数据类型，map必须要指定排序规则，同set容器
map<int, int, MyCompare> m;     //利用仿函数MyCompare实现从大到小排序

map<Person, age, comparePerson> s;  //对于自定义数据类型，map必须要指定排序规则,同set容器

class MyCompare {
public:
    bool operator()(int v1, int v2) 
    {
        //降序
        return v1 > v2;
    }
};
 
//map容器的排序
void test01()
{
    //默认从小到大排序
    //利用仿函数实现从大到小排序
    map<int, int, MyCompare> m;
 
    m.insert(make_pair(1, 10));
    m.insert(make_pair(2, 20));
    m.insert(make_pair(3, 30));
    m.insert(make_pair(4, 40));
    m.insert(make_pair(5, 50));
 
    for (map<int, int, MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
        cout << "key:" << it->first << " value:" << it->second << endl;
    }
}
int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

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