C++：set详解

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前言

根据应用场景的不同，STL总共实现了两种不同结构的管理式容器：树型结构与哈希结构。树型结构的关联式容器主要有四种：map、set、multimap、multiset。这四种容器的共同点是：使用平衡搜索树(即红黑树)作为其底层结果，容器中的元素是一个有序的序列。下面一依次介绍每一个容器。

首先是set相关：gogogo

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一、set概念介绍

set就是key_tree的模型：

1. set是按照一定次序存储元素的容器
2. 在set中，元素的value也标识它(value就是key，类型为T)，并且每个value必须是唯一的。
   set中的元素不能在容器中修改(元素总是const)，但是可以从容器中插入或删除它们。
3. 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。
4. 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。
5. set在底层是用二叉搜索树(红黑树)实现的

注意：

1. 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。
2. set中插入元素时，只需要插入value即可，不需要构造键值对。
3. set中的元素不可以重复(因此可以使用set进行去重)。
4. 使用set的迭代器遍历set中的元素，可以得到有序序列
5. set中的元素默认按照小于来比较
6. set中查找某个元素，时间复杂度为：$lo{g}_{2}n$
7. set中的元素不允许修改，它的普通迭代器和const迭代器都是const迭代器
8. set中的底层使用二叉搜索树(红黑树)

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二、set的使用

1. 插入删除相关

首先，set的插入默认是排序 + 去重

set的删除：有就删，没有就不做为：

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2. 查找相关

1）find

首先是find: 如果找到了就会返回对应结点的迭代器，没找到就会返回end()

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2）count

然后是count：count的作用是返回当前值出现的次数：
对于set来说count并没有太大的作用，可以说和find的作用是一样的。

但是对于multiset来说就有意义了，因为set是默认去重的，因此插入相同的元素只有一个，但是multiset默认是不去重的，因此count可以统计个数。

3）lower_bound与upper_bound

lower_bound与upper_bound用来查找一段区间：[low, up)，

是一段左闭右开的区间，因为只有这样，我们用迭代器访问的时候
itlow != itup才能不漏最后一个元素。

因此：对于lower_bound找的是>=x的迭代器，

对于upper_bound找的是>x的迭代器。

如果没找到就是end()。

对于等于的情况：

对于的所找的值 在set中找不到：

4）equal_range

equal_range作用是找到相同的值的一段迭代区间，同样是左闭右开的区间。
它的返回值是一个pair，pair是两个值做组成的一对，其中first是左区间，second是右区间。

因此我们接收返回值需要用pair<set::const_iterator, const set::const_iterator>，pair中每一个都是set类型的const_iterator，也可以用auto接收。

这里对于set来说，因为set会去重，所以其实equal_range对于set来说没什么意义。

但是对于multiset来说，就有意义了，nultiset不去重，equal_range就可以返回相同的值的区间，那么我们就可以对这个区间执行删除或者其他操作了。

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三、set的值是不能修改的原理

set只是key的模型，set是不能修改的，它的原理是set的迭代器和const迭代器都是const迭代器。

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四、基于哈希表的set

除了上述两个版本，还有两个基于哈希表的版本的set.

这张图展示了 C++ 中的四种无序关联容器（Unordered Associative Containers）。这些容器底层是基于哈希表实现的，所以元素是无序存储的。以下是每种容器的简要介绍：

1. unordered_set：

   • 用于存储唯一的元素集合，每个元素只能出现一次。
   • 适合用于快速查找一个元素是否存在的场景。

2. unordered_multiset：

   • 与 unordered_set 类似，但允许存储重复的元素。
   • 适合用于需要存储非唯一元素的集合。

3. unordered_map：

   • 存储键值对（key-value pairs），每个键（key）是唯一的。
   • 可用于快速查找一个键对应的值。

4. unordered_multimap：

   • 与 unordered_map 类似，但允许存储重复的键。
   • 适合用于需要一个键对应多个值的场景。

由于这些容器基于哈希表，因此它们的查找、插入和删除操作通常具有常数时间复杂度（O(1)）。
但是他们是无序的。

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总结

到这里set的内容就结束啦，创作不易，求各位大大多多支持~~~😘😘😘