STL教程：探索C++中的set容器

"STL应用——第四天课程set.pptx" STL（Standard Template Library，标准模板库）是C++编程语言中的一个重要组件，它提供了高效的数据结构和算法。在STL中，`set`是一个特殊的容器，设计用于存储唯一元素并保持它们排序。本课程主要介绍了`set`容器及其常用函数，以及如何进行基本操作。 1. **SET容器的定义** `set`是一个基于红黑树实现的关联容器，确保了插入元素时的O(log n)时间复杂度。它不允许重复元素，且自动对元素进行排序。在C++程序中，我们需要包含`<set>`头文件来使用`set`。 2. **SET的常用函数** - `insert()`: 插入元素到集合中，返回一个迭代器和一个布尔值，表示插入是否成功。 - `erase()`: 删除指定元素，根据元素的值进行查找并移除。 - `find()`: 查找指定元素，返回指向该元素的迭代器，若未找到则返回end()。 - `begin()`: 返回指向集合第一个元素的迭代器。 - `end()`: 返回指向最后一个元素后面位置的迭代器。 - `clear()`: 清空集合中的所有元素。 - `size()`: 返回集合中元素的数量。 - `swap()`: 交换两个集合变量的内容。 - `empty()`: 如果集合为空，返回true。 - `rbegin()`: 返回指向集合中最后一个元素的反向迭代器。 - `rend()`: 返回指向集合中第一个元素的反向迭代器。 - `count()`: 返回特定值在集合中出现的次数。 3. **SET容器的基本操作** - **创建set对象**: - `set<类型> 对象名`: 创建一个基本的set对象，如`set<int> a;` - `set<类型, 比较结构体> 对象名`: 可以自定义比较规则，如`set<int, myComp> a;` - `set(const set&)`: 通过拷贝构造函数创建对象，如`set<int> a1; set<int> a2(a1);` - `set(first, last)`: 使用迭代器区间创建set对象，如`inta[]={1,2,3,4,5}; set<int> s(a, a+5);` - **插入元素**: - `insert(key_value)`：插入单个元素，如`a.insert(1); a.insert(2);` - `insert(first, last)`：插入迭代器范围内的元素，如`s.insert(a, a+3);` - **删除元素**: - `erase(key_value)`：删除具有特定值的元素，如`a.erase(2);` - `erase(it)`：删除迭代器指向的元素，如`it = a.find(2); a.erase(it);` 4. **自定义比较函数和比较结构体** 当需要自定义元素的排序方式时，可以提供一个比较函数对象或比较结构体作为第二个模板参数。比较函数需要接受两个元素并返回一个布尔值，表示第一个元素是否小于第二个。 5. **集合的遍历** 可以通过迭代器遍历`set`中的元素，使用`begin()`和`end()`获取迭代器范围，或者使用反向迭代器`rbegin()`和`rend()`进行反向遍历。 6. **性能考虑** 由于`set`是基于红黑树实现的，插入、删除和查找的时间复杂度通常为O(log n)，这使得`set`在处理大量数据时具有良好的性能。然而，相比其他线性容器如`vector`，`set`在空间效率上可能会稍低，因为它需要额外的内存来维护平衡树的结构。 STL中的`set`容器是一个强大的工具，尤其适用于需要保持数据唯一性和排序顺序的场景。理解和熟练运用其函数和操作，可以提高C++程序的效率和可读性。