std::set、std::multiset、functor内容概要

set、multiset

set、multiset的简介

• set是一个集合容器，其中所包含的元素是唯一的，集合中的元素按一定的顺序排列。元素插入过程是按排序规则插入，所以不能指定插入位置
• set采用红黑树变体的数据结构实现，红黑树属于平衡二叉树。在插入操作和删除操作上比vector快
• set不可以直接存取元素。（不可以使用at.(pos)与[]操作符）

multiset与set的区别

set支持唯一键值，每个元素值只能出现一次；而multiset中同一值可以出现多次。

不可以直接修改set或multiset容器中的元素值，因为该类容器是自动排序的。
如果希望修改一个元素值，必须先删除原有的元素，再插入新的元素。

set/multiset对象的默认构造

set采用模板类实现，set/multiset对象的默认构造形式：set<T> setT; multiset<T> multisetT;
如：

set<int> setInt;            //一个存放int的set容器。
set<float> setFloat;     //一个存放float的set容器。
set<string> setString;     //一个存放string的set容器。
multiset<int> mulsetInt;            //一个存放int的multi set容器。
multi set<float> multisetFloat;     //一个存放float的multi set容器。
multi set<string> multisetString;     //一个存放string的multi set容器。
...				    
//尖括号内可以还设置各种指针类型或自定义类型。

set的插入与迭代器

set.insert(elem);     //在容器中插入元素。
set.begin();  //返回容器中第一个数据的迭代器。
set.end();  //返回容器中最后一个数据之后的迭代器。
set.rbegin();  //返回容器中倒数第一个元素的迭代器。
set.rend();   //返回容器中倒数最后一个元素的后面的迭代器。

例如：

set<int> setInt;
setInt.insert(3); 
setInt.insert(1);
setInt.insert(5);
setInt.insert(2);

for(set<int>::iterator it=setInt.begin();  it!=setInt.end();  ++it)
{
      int iItem = *it;
      cout << iItem;    //或直接使用cout << *it
}
//这样子便顺序输出  1 2 3 5。

疑问: 能不能在插入数值时，采用降序排列，而不是升序排列呢。

set<int,less<int> > setIntA; //该容器是按升序方式排列元素
set<int,greater<int>> setIntB; //该容器是按降序方式排列元素

set<int> 相当于 set<int, less<int>>
less<int> 与 greater<int> 中的int可以改成其它类型，该类型主要要跟set容纳的数据类型一致。

疑问1：less<> 与 greater<> 是什么？
疑问2：如果 set<> 不包含int类型，而是包含自定义类型，set容器如何排序？

要解决如上两个问题，需要了解容器的函数对象，也叫伪函数，英文名叫functor。

functor

函数对象functor的简介

尽管函数指针被广泛用于实现函数回调，但C++还提供了一个重要的实现回调函数的方法，那就是函数对象。

functor，翻译成函数对象，伪函数，是重载了“()”操作符的普通类对象。从语法上讲，它与普通函数行为类似。

函数对象functor的用法

greater<> 与 less<> 就是函数对象。

下面举出greater<int>的简易实现原理。

struct greater
{
	bool operator() (const int& iLeft, const int& iRight)
	{
		   return (iLeft>iRight);          //如果是实现less<int>的话，这边                                                                                             //是写return (iLeft<iRight);
	}
}

容器就是调用函数对象的operator()方法去比较两个值的大小。

函数对象functor的用法

题目：学生包含学号，姓名属性，现要求任意插入几个学生对象到set容器中，使得容器中的学生按学号的升序排序。

//学生类
class CStudent
{
public:
	CStudent(int iID, string strName)
	{
		m_iID = iID;
		m_strName = strName;
	}
	
	int m_iID;		//学号
	string m_strName; 	//姓名
}
//为保持主题鲜明，本类不写拷贝构造函数，但大家仍要有考虑拷贝构造函数的习惯。

//函数对象
struct StuFunctor
{
	bool operator()  (const CStudent &stu1, const CStudent &stu2)
	{
		return (stu1.m_iID<stu2.m_iID);
	}
}

//main函数
int main(void)
{
	set<CStudent, StuFunctor> setStu;
	setStu.insert(CStudent(3,"小张"));
	setStu.insert(CStudent(1,"小李"));
	setStu.insert(CStudent(5,"小王"));
	setStu.insert(CStudent(2,"小刘"));
	//此时容器setStu包含了四个学生对象，分别是按姓名顺序的“小李”，“小刘”，“小张”，“小王”
	
	return 0;
}

set

set对象的拷贝构造与赋值

set(const set &st);		     //拷贝构造函数
set& operator=(const set &st);	//重载等号操作符
set.swap(st);				//交换两个集合容器

set的大小

set.size();	//返回容器中元素的数目
set.empty();//判断容器是否为空

set的删除

set.clear();		//清除所有元素
set.erase(pos);	//删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
set.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。
set.erase(elem);     //删除容器中值为elem的元素。

set的查找

set.find(elem);   //查找elem元素，返回指向elem元素的迭代器。
set.count(elem);   //返回容器中值为elem的元素个数。对set来说，要么是0，要么是1。对multiset来说，值可能大于1。
set.lower_bound(elem);  //返回第一个>=elem元素的迭代器。
set.upper_bound(elem);	   //  返回第一个>elem元素的迭代器。

set.equal_range(elem);		//返回容器中与elem相等的上下限的两个迭代器。上限是闭区间，下限是开区间，如[beg,end)。

以上函数返回两个迭代器，而这两个迭代器被封装在pair中。

pair

pair的简介

• pair译为对组，可以将两个值视为一个单元。
• pair<T1,T2>存放的两个值的类型，可以不一样，如T1为int，T2为float。T1,T2也可以是自定义类型。
• pair.first是pair里面的第一个值，是T1类型。
• pair.second是pair里面的第二个值，是T2类型。

pair的使用

例如

set<int> setInt;
...  //往setInt容器插入元素1,3,5,7,9
pair< set<int>::iterator , set<int>::iterator > pairIt = setInt.equal_range(5);
set<int>::iterator itBeg = pairIt.first;
set<int>::iterator itEnd = pairIt.second;
//此时 *itBeg==5  而  *itEnd == 7