STL-set解析与使用

本文主要以代码示例的形式去呈现STL中set的常见用法：

#include<iostream>
#include<math.h>
#include<set>
#include<utility>//pair在这里
#include<string>
using std::string;
using std::cout;
using std::endl;
using std::set;

template<typename Container>
void display(const Container & c){
    typename Container::const_iterator sit=c.begin();
    while(sit!=c.end()){
        cout<<*sit<<" ";
        ++sit;
    }
    cout<<endl;
}

void test0(){

    int array[10]={3,1,5,4,8,6,5,3,7,5};
    set<int> setInt(array,array+10);
    display(setInt);

    set<int>::iterator it=setInt.begin();
    //*it=10;针对于set我们可以通过迭代器去访问元素，但是不能去修改元素
    //set的底层实现逻辑是红黑树

}


//set默认是升序的，如果我们需要降序怎么实现呢？
//set的模板的源码实现是这样的：
/*template<
    class Key,
    class Compare = std::less<Key>,
    class Allocator = std::allocator<Key>
> class set;
*/
//默认用的是less这个模板，所以我们要更换，不使用这个模板，使用greater模板：
/*
template< class T = void >
struct greater;
*/
//看一下这里面的成员函数是：
/*
std::greater::operator()
bool operator()( const T& lhs, const T& rhs ) const;
(until C++14)
constexpr bool operator()( const T& lhs, const T& rhs ) const;
(since C++14)
Checks whether lhs is greater than rhs.

Parameters
lhs, rhs	-	values to compare
Return value
true if lhs > rhs, false otherwise.
*/
//所以可以直接使用




void test1(){
    int array[10]={3,1,5,4,8,6,5,3,7,5};
    set< int,std::greater<int> > setInt(array,array+10);//c++11后能用

    display(setInt);
}

//上面是对内置类型（int）的操作，如果是对自定义类型去操作呢?

class Point{
    public:
        Point(int x,int y)
        :_ix(x)
        ,_iy(y)
        {
        }

        friend std::ostream & operator<<(std::ostream & os,const Point &rhs);

        float distance()const{
            return sqrt(_ix*_ix+_iy*_iy);
        }
    
    private:
        int _ix;
        int _iy;
};

std::ostream &operator<<(std::ostream & os,const Point &rhs){//这个是对输出运算符重载，才能将自定义类型的数据按照自己想要的形式输出出来
    os<<"("<<rhs._ix
        <<","<<rhs._iy
        <<")";
    return os;
}

struct Compare//自己要对自定义类型的数据的大小比较规则进行规定
{
    bool operator()(const Point & lhs,const Point & rhs)const{
        return lhs.distance()<rhs.distance();
    }
};

//set的模板的源码实现是这样的：
/*template<
    class Key,
    class Compare = std::less<Key>,
    class Allocator = std::allocator<Key>
> class set;
*/
//所以，如果我们要实现我们自己的对比规则的话，就要重新实现Compare类
//而Compare类是通过less模板来实现的，less模板的定义如下：
/*template< class T = void >
    struct less;
*/
//可以发现是一个less类（结构体）
//less类中是通过operator()实现大小比较的：

/*
std::less::operator()
bool operator()( const T& lhs, const T& rhs ) const;
(until C++14)
constexpr bool operator()( const T& lhs, const T& rhs ) const;
(since C++14)
Checks whether lhs is less than rhs.

Parameters
lhs, rhs	-	values to compare
Return value
true if lhs < rhs, false otherwise.
*/

//所以我们要想改变比较的规则，就要重写这个operator()函数

void test2(){//对自定义类型使用set
    set<Point,Compare>  setPoint{//在这里添加这个排序规则
        Point(1,2),
        Point(3,4),
        Point(5,6),
        Point(-1,3),
    };
    for(auto &point:setPoint){
        cout<<point<<endl;

    }
}



//set中的insert方法有一个常用的定义是这样的：
/*
std::pair<iterator,bool> insert( const value_type& value );
*/
//insert方法形参是一个要插入的值，返回值是一个通过pair模板来实现的：
/*template<
    class T1,
    class T2
 >struct pair;
*/
//pair的成员对象是这样的：
/*
Member objects：
Member name	   Type
first	       T1
second	       T2
*/
//所以我们可以理解为：bool就是second,iterator就是first


void test3(){//对pair的使用
    std::pair<string,int> value("hello",100);
    cout<<value.first<<"----->"<<value.second<<endl;

}


void test4(){//对set的insert的方法的使用

    int array[10]={3,1,5,4,8,6,5,3,7,5};
    set<int> setInt(array,array+10);
    display(setInt);

    set<int>::iterator it=setInt.begin();
    std::pair<set<int>::iterator, bool> ret=setInt.insert(11);
    if(ret.second){
        cout<<"insert successful"<<endl;
        cout<<"*(ret.first)="<<*(ret.first)<<endl;
    }else{
        cout<<"insert failure"<<endl;
    }
    display(setInt);

//count的函数的一个定义是这样的：
//size_type count( const Key& key ) const;
//返回的是这个key在set中的数量

    size_t cnt=setInt.count(10);
    cout<<"cnt="<<cnt<<endl;

//find函数的使用：
//iterator find( const Key& key );
//返回的是一个迭代器


auto iter=setInt.find(111);
if(iter!=setInt.end()){
    cout<<"*(iter)="<<*iter<<endl;
}else{
    cout<<"find failure"<<endl;
}

}



int main(){
    test0();//输出结果为1 3 4 5 6 7 8
    //可以发现set是去重的，按升序方式排列
    //cout<<setInt[0]<<endl; set是没有下标访问运算符的
    // test1();
    test2();
    test3();
    test4();
    return 0;
}