C++学习笔记（二十一）

一、set/multiset容器

1. set基本概念

简介：所有元素都会在插入时自动被排序

本质：set/multiset属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现的

set和multiset的区别：set不允许容器中有重复的元素，multiset允许容器中有重复的元素

2. set构造和赋值

构造：

• set<T> st;        // 默认构造函数
• set(const set &st);        // 拷贝构造函数

赋值：

• set& operator=(const set &st);        // 重载等号操作符

#include <iostream>
#include <set>using namespace std;void printSet(set<int>& s)
{for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test01()
{set<int> s1;s1.insert(40);s1.insert(20);s1.insert(40);s1.insert(20);s1.insert(10);s1.insert(30);s1.insert(20);// 遍历容器// set容器特点：所有元素插入时自动被排序// set容器不允许插入重复值printSet(s1);// 拷贝构造set<int>s2(s1);printSet(s2);// 赋值set<int>s3;s3 = s2;printSet(s3);
}int main(int argc, char* argv[])
{test01();return 0;
}

3. set大小和交换

函数原型：

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

#include <iostream>
#include <set>using namespace std;void printSet(set<int>& s)
{for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test01()
{set<int> s1;s1.insert(40);s1.insert(20);s1.insert(40);s1.insert(20);s1.insert(10);s1.insert(30);s1.insert(20);// 判断是否为空if (s1.empty()){cout << "s1为空..." << endl;}else{cout << "s1不为空..." << endl;printSet(s1);cout << "s1的大小为:" << s1.size() << endl;}set<int>s2;s2.insert(1);s2.insert(3);s2.insert(5);s2.insert(7);s2.insert(9);// 交换前cout << "——交换前——" << endl;cout << "s1:";printSet(s1);cout << "s2:";printSet(s2);// 交换后s1.swap(s2);cout << "——交换后——" << endl;cout << "s1:";printSet(s1);cout << "s2";printSet(s2);
}int main(int argc, char* argv[])
{test01();return 0;
}

4. set插入和删除

函数原型：

• insert(elem);        // 在容器中插入元素
• clear();        // 清除所有元素
• erase(pos);        // 删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器
• erase(beg, end);        // 删除区间[beg, end)的所有元素，返回下一个元素的迭代器
• erase(elem);        // 删除容器中值为elem的元素

#include <iostream>
#include <set>using namespace std;void printSet(set<int>& s)
{for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test01()
{set<int> s1;s1.insert(40);s1.insert(20);s1.insert(40);s1.insert(20);s1.insert(10);s1.insert(30);s1.insert(20);printSet(s1);// 删除s1.erase(++s1.begin());printSet(s1);s1.insert(20);s1.insert(50);printSet(s1);s1.erase(++s1.begin(), --s1.end());printSet(s1);s1.erase(50);printSet(s1);// 清空s1.insert(20);s1.insert(30);s1.clear();printSet(s1);
}int main(int argc, char* argv[])
{test01();return 0;
}

5. set查找和统计

函数原型：

• find(key);        // 查找key是否存在，存在返回该键的元素的迭代器，不存在返回set.end()
• count(key);        // 统计key的元素个数

#include <iostream>
#include <set>using namespace std;void printSet(set<int>& s)
{for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test01()
{set<int> s1;s1.insert(40);s1.insert(20);s1.insert(40);s1.insert(20);s1.insert(10);s1.insert(30);s1.insert(20);printSet(s1);// 查找set<int>::iterator pos = s1.find(30);if (pos != s1.end()){cout << "找到元素:" << *pos << endl;}else{cout << "未找到该元素..." << endl;}// 统计// 对于set而言,统计结果要么为0要么为1cout << "30出现的次数为:" << s1.count(30) << endl;
}int main(int argc, char* argv[])
{test01();return 0;
}

6. set和multiset区别

• set不可以插入重复数据，而multiset可以
• set插入数据的同时会返回插入结果，表示插入是否成功
• multiset不会检测数据，因此可以插入重复数据

#include <iostream>
#include <set>using namespace std;void printSet(set<int>& s)
{for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void printMultiset(multiset<int>& ms)
{for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test01()
{set<int> s1;pair<set<int>::iterator,bool> ret = s1.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 = s1.insert(10);if (ret.second){cout << "第二次插入成功..." << endl;}else{cout << "第二次插入失败..." << endl;}cout << "set为:";printSet(s1);multiset<int> ms1;ms1.insert(10);ms1.insert(10);cout << "multiset为:";printMultiset(ms1);
}int main(int argc, char* argv[])
{test01();return 0;
}

7. pair对组创建

成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据

两种创建方式：

• pair<type, type> p (value1, value2);
• pair<type, type> p = make_pair(value1, value2);

#include <iostream>
#include <set>using namespace std;void test01()
{// 对组创建// 1. 第一种方式pair<string, int>p1("Tom", 20);cout << "姓名:" << p1.first << " " << "年龄:" << p1.second << endl;// 第二种方式pair<string, int>p2 = make_pair("Jerry", 30);cout << "姓名:" << p2.first << " " << "年龄:" << p2.second << endl;
}int main(int argc, char* argv[])
{test01();return 0;
}

8. set排序

问题：set容器默认排序规则为从小到大，如何改变排序规则？

主要技术点：利用仿函数，可以改变排序规则

1）set存放内置数据类型

#include <iostream>
#include <set>using namespace std;void printSet(set<int>& s)
{for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}class myCompare
{
public:bool operator()(int num1, int num2)const{return num1 > num2;}
};void printMyset(set<int, myCompare>& ms)
{for (set<int,myCompare>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test01()
{set<int>s1;s1.insert(40);s1.insert(20);s1.insert(50);s1.insert(10);s1.insert(30);cout << "s1为:";printSet(s1);// 指定排序规则为从大到小set<int, myCompare>s2;s2.insert(40);s2.insert(20);s2.insert(50);s2.insert(10);s2.insert(30);cout << "s2为:";printMyset(s2);
}int main(int argc, char* argv[])
{test01();return 0;
}

2）set存放自定义数据类型

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>using namespace std;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)const{return p1.m_Age > p2.m_Age;}
};void test01()
{// 自定义数据类型都会指定排序规则set<Person, comparePerson>s1;// 创建Person对象Person p1("刘备", 40);Person p2("关羽", 30);Person p3("张飞", 25);Person p4("赵云", 20);s1.insert(p1);s1.insert(p2);s1.insert(p3);s1.insert(p4);for (set<Person, comparePerson>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++){cout << "姓名:" << (*it).m_Name << " " << "年龄:" << (*it).m_Age << endl;}// 指定排序规则为从大到小}int main(int argc, char* argv[])
{test01();return 0;
}

总结：对于自定义数据类型，set必须指定排序规则才可以插入数据

二、map/multimap容器

1. map基本概念

简介：

• map中所有元素都是pair
• 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，底层结构是用二叉树实现的

优点：

• 可以根据key值快速找到value值

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

函数原型：

• map<T1, T2> mp;        // map默认构造函数
• map(const map &mp);        // 拷贝构造函数

赋值：

• map& operator=(const map &mp);        // 重载等号操作符

#include <iostream>
#include <map>using namespace std;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;
}void test01()
{// 创建map容器map<int, int>m1;m1.insert(pair<int, int>(1, 10));m1.insert(pair<int, int>(2, 20));m1.insert(pair<int, int>(3, 30));m1.insert(pair<int, int>(4, 40));m1.insert(pair<int, int>(5, 50));printMap(m1);// 拷贝构造map<int, int>m2(m1);printMap(m2);// 赋值map<int, int>m3;m3 = m2;printMap(m3);
}int main(int argc, char* argv[])
{test01();return 0;
}

3. map大小和交换

函数原型：

• size();        // 返回容器中元素的数目
• empty();        // 判断容器是否为空
• swap(st);        // 交换两个map容器

#include <iostream>
#include <map>using namespace std;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;
}void test01()
{// 创建map容器map<int, int>m1;m1.insert(pair<int, int>(1, 10));m1.insert(pair<int, int>(2, 20));m1.insert(pair<int, int>(3, 30));m1.insert(pair<int, int>(4, 40));m1.insert(pair<int, int>(5, 50));// 判断map是否为空if (m1.empty()){cout << "m1为空..." << endl;}else{cout << "m1不为空..." << endl;printMap(m1);cout << "m1的大小为:" << m1.size() << endl;}map<int, int>m2;m2.insert(pair<int, int>(6, 10));m2.insert(pair<int, int>(7, 10));m2.insert(pair<int, int>(8, 10));m2.insert(pair<int, int>(9, 10));m2.insert(pair<int, int>(10, 10));// 交换前cout << "————交换前————" << endl;cout << "m1:" << endl;printMap(m1);cout << "m2:" << endl;printMap(m2);// 交换后m1.swap(m2);cout << "————交换后————" << endl;cout << "m1:" << endl;printMap(m1);cout << "m2:" << endl;printMap(m2);
}int main(int argc, char* argv[])
{test01();return 0;
}

4. map插入和删除

函数原型：

• insert(elem);        // 在容器中插入元素
• clear();        // 清楚所有元素
• erase(pos);        // 删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器
• erase(beg, end);        // 删除区间[beg, end)的所有元素，返回下一个元素的迭代器
• erase(key);        // 删除容器中值为key的元素

#include <iostream>
#include <map>using namespace std;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;
}void test01()
{// 创建map容器map<int, int>m1;// 第一种m1.insert(pair<int, int>(1, 10));// 第二种m1.insert(make_pair(2, 20));// 第三种m1.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));// 第四种m1[4] = 40;// []不建议使用,如果key值不存在,会创建一个valua为0的键值对// []用途可以利用key访问valuecout << m1[100] << endl;m1[100] = 100;cout << m1[100] << endl;printMap(m1);// 删除m1.erase(m1.begin());printMap(m1);m1.erase(++m1.begin(), --m1.end());printMap(m1);m1.erase(100);printMap(m1);// 清空m1.clear();
}int main(int argc, char* argv[])
{test01();return 0;
}

5. map查找和统计

函数原型：

• find(key);        // 查找key是否存在，若存在，返回该键元素的迭代器，若不存在，返回map.end()
• count(key);        // 统计key的元素个数

#include <iostream>
#include <map>using namespace std;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;
}void test01()
{map<int, int>m1;m1.insert(pair<int, int>(1, 10));m1.insert(pair<int, int>(2, 20));m1.insert(pair<int, int>(3, 30));m1.insert(pair<int, int>(4, 40));map<int, int>::iterator pos = m1.find(3);if (pos != m1.end()){cout << "查找到key对应的value值为:" << (*pos).second << endl;}else{cout << "未查找到该元素..." << endl;}// 统计// map不允许插入重复的key元素,count对于map来说,结果要么为0要么为1int num = m1.count(30);cout << "num = " << num << endl;
}int main(int argc, char* argv[])
{test01();return 0;
}

6. map排序

#include <iostream>
#include <map>using namespace std;class myCompare
{
public:bool operator()(int num1, int num2) const{return num1 > num2;}
};void printMap(map<int, int, myCompare>& m)
{for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++){cout << "key:" << (*it).first << " " << "value:" << (*it).second << endl;}cout << endl;
}void test01()
{map<int, int, myCompare>m1;m1.insert(pair<int, int>(1, 10));m1.insert(pair<int, int>(2, 20));m1.insert(pair<int, int>(3, 30));m1.insert(pair<int, int>(4, 40));printMap(m1);
}int main(int argc, char* argv[])
{test01();return 0;
}

三、STL案例

1. 案例描述

1）公司招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在哪个部门工作

2）员工信息有：姓名，工资组成

3）部门分为：策划，美术，研发

4）随机给10名员工分配部门和工资

5）通过multimap进行信息的插入  key(部门编号)  value(员工)

2. 实现步骤

1）创建10名员工，放在vector中

2）便利vector容器，取出每个员工，进行随机分组

3）分组后，将员工部门编号作为key，具体员工作为value，放入multimap容器中

4）分部门显示员工信息

3. 代码实现

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
#include <vector>
#include <ctime>using namespace std;#define CEHUA 0
#define MEISHU 1
#define YANFA 2class Worker
{
public:string m_Name;int m_Salary;
};void creatWorker(vector<Worker>&v)
{string nameSeed = "ABCDEFGHIJ";for (int i = 0; i < 10; i++){Worker worker;worker.m_Name = "员工";worker.m_Name += nameSeed[i];worker.m_Salary = rand() % 10001 + 10000;// 将员工放入到容器中v.push_back(worker);}
}void setGroup(vector<Worker>& v, multimap<int, Worker>& m)
{for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){// 产生随机部分编号int deptId = rand() % 3;// 把员工插入到分组中// key为部门编号,value为具体员工m.insert(make_pair(deptId, *it));}
}void showWorkerByGroup(multimap<int, Worker>& m)
{cout << "策划部门:" << endl;multimap<int,Worker>::iterator pos = m.find(CEHUA);int count = m.count(CEHUA); // 统计具体人数int index = 0;for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++){cout << "姓名:" << pos->second.m_Name << " " << "工资:" << pos->second.m_Salary << endl;}cout << "美术部门:" << endl;pos = m.find(MEISHU);count = m.count(MEISHU); // 统计具体人数index = 0;for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++){cout << "姓名:" << pos->second.m_Name << " " << "工资:" << pos->second.m_Salary << endl;}cout << "研发部门:" << endl;pos = m.find(YANFA);count = m.count(YANFA); // 统计具体人数index = 0;for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++){cout << "姓名:" << pos->second.m_Name << " " << "工资:" << pos->second.m_Salary << endl;}
}void test01()
{srand((unsigned int)time(NULL));// 1.创建员工vector<Worker>worker;creatWorker(worker);测试//for (vector<Worker>::iterator it = worker.begin(); it != worker.end(); it++)//{//	cout << "姓名:" << it->m_Name << " " << "工资:" << it->m_Salary << endl;//}// 2.分组multimap<int, Worker>group;setGroup(worker, group);// 3.分组显示员工showWorkerByGroup(group);
}int main(int argc, char* argv[])
{test01();return 0;
}