前言

在学习csp题解的时候接触到这个数据结构，故在此记录一下其概念及应用。

基本概念

set的底层采用的是红黑树，所有元素都会根据元素的键值自动排序，方便管理元素，但不支持直接修改键值。

应用

头文件调用

#include <iostream>
#include <set>

set的Api

insert 插入元素

@brief 试图将元素插入到%set中。

@param[in] 要插入的元素。

@return <std::set<T>::iterator, bool> <迭代器，插入是否成功标志>

erase 擦除元素

@brief 根据提供的键擦除元素。

@param[in] 要擦除的元素的键。

@return std::size_t 被擦除的元素的数量。此函数从%set中擦除按给定键定位的所有元素。注意，此函数只擦除元素，如果元素本身是指针，则不会以任何方式触及指向的内存。管理指针是用户的责任。

size 求大小

@brief 返回%set的大小。

@return std::size_t 大小

max_size 最最大大小

@brief 返回%set的最大大小。

@return std::size_t 大小

begin 获取第一个元素的指针

@brief 返回一个指向%set中第一个元素的只读(常量)迭代器。迭代是按照键的升序进行的。

@return std::set<int>::iterator 迭代器

end 获取最后一个元素的下一个位置的指针

@brief 返回一个只读(常量)迭代器，指向%set集合中最后一个元素的往下一位置。迭代是按照键的升序进行的。

@return std::set<int>::iterator 迭代器

find 寻找元素

@brief 试图定位%set中的元素。

@param[in] 要定位的元素。

@return std::set<int>::iterator 迭代器指向寻找的元素，如果未找到则指向end()。此函数接受一个键并尝试定位与该键匹配的元素。如果成功，则函数返回指向所查找元素的迭代器。如果不成功，则返回end()迭代器。

count 获取指定元素的个数

@brief 查找元素的数量。

@param[in] 被定位的元素。

@return std::size_t 具有指定键的元素数量。这个函数只对多集有意义;对于set，结果将是0(不存在)或1(存在)。

lower_bound 获取大于等于给定元素的第一个元素指针

@brief 查找匹配给定键的子序列的开头。

@param[in] 要定位的键。

@return std::set<int>::iterator 指向第一个等于或大于key或end()的元素的迭代器。此函数返回与给定键匹配的子元素序列中的第一个元素。如果不成功，则返回一个迭代器，指向第一个值大于给定key或end()的元素(如果不存在这样的元素)。

upper_bound 获取大于给定元素的第一个元素指针

@brief 查找匹配给定键的子序列的结尾

@param[in] 要定位的键。

@return std::set<int>::iterator 指向第一个大于key的元素的迭代器，或end()。

clear 擦除所有元素

@brief 擦除%set中的所有元素。注意，这个函数只擦除元素，如果元素本身是指针，则不会以任何方式触及指向的内存。管理指针是用户的责任。

empty 判断集合是否为空

@brief 如果%set为空则返回true。

@return bool

示例（int类型）

代码

#include <iostream>
#include <set>

using namespace std;

int main()
{
    std::pair<std::set<int>::iterator, bool> temp;

    int array[] = {1, -1, 2, 3, 3, 2, 2, 1};
    set<int> set1;

    for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); i++)
    {
        temp = set1.insert(array[i]);
        if(temp.second)
            cout << *temp.first << " 插入成功" << endl;
        else
            cout << *temp.first << " 已经存在" << endl;
    }
    cout << endl;

    cout << "set大小为："<< set1.size() << endl;
    cout << "set的最大大小为：" << set1.max_size() << endl;
    cout << endl;

    cout << "set的元素有：";
    set<int>::iterator iter = set1.begin();
    while (iter != set1.end())
    {
        cout << *iter << " ";
        iter++;
    }
    cout << endl;
    cout << endl;

    set1.erase(1);
    cout << "使用erase删除元素1后，set的size值为：" << set1.size() <<  endl;
    cout << endl;

    iter = set1.find(1);
    if (iter == set1.end())
        cout << "1 is not in set!" << endl;
    else
        cout << "1 is in set!" << endl;

    if(set1.count(1))
        cout << "1 is in set!" << endl;
    else
        cout << "1 is not in set!" << endl;
    cout << endl;

    cout << "大于等于2的元素是" << *set1.lower_bound(2) << endl;
    cout << "大于2的元素是" << *set1.upper_bound(2) << endl;
    cout << endl;
    
    set1.clear();
    if (set1.empty())
    {
        cout << "set.clear()后，set为空！" << endl;
    }
    cout << "set的size值为：" << set1.size() << endl;
    cout << "set的maxsize的值为：" << set1.max_size() << endl;
    cout << endl;

    system("pause");
}

结果

示例（结构体类型）

注意

需要对 < 重定向

因为set会自动升序，需要告诉其按结构体内哪个值进行升序。

代码

#include <iostream>
#include <set>

struct Info{
    int nums;
    int scope;
    bool operator < (const Info &x) const
    {
    	if(scope < x.scope) return true;
    	if(scope == x.scope && nums < x.nums) return true;
    	return false;
    }
};

using namespace std;

int main()
{
    std::pair<std::set<Info>::iterator, bool> temp;

    Info info[5] = {{99,2}, {90,1}, {95,3}, {95,3},{89,1}};
    set<Info> set1;

    for (int i = 0; i < sizeof(info) / sizeof(info[0]); i++)
    {
        temp = set1.insert(info[i]);
        if(temp.second)
            cout << "{" << (*temp.first).nums << ", " << (*temp.first).scope << "}" << " 插入成功" << endl;
        else
            cout << "{" << (*temp.first).nums << ", " << (*temp.first).scope << "}" << " 已经存在" << endl;
    }
    cout << endl;

    cout << "set大小为："<< set1.size() << endl;
    cout << "set的最大大小为：" << set1.max_size() << endl;
    cout << endl;

    cout << "set的元素有：";
    set<Info>::iterator iter = set1.begin();
    while (iter != set1.end())
    {
        cout << "{" << (*iter).nums << ", " << (*iter).scope << "}" << " ";
        iter++;
    }
    cout << endl;
    cout << endl;

    set1.erase(info[1]);
    cout << "使用erase删除元素{90, 1}后，set的size值为：" << set1.size() <<  endl;
    cout << endl;

    iter = set1.find(info[1]);
    if (iter == set1.end())
        cout << "{90, 1} is not in set!" << endl;
    else
        cout << "{90, 1} is in set!" << endl;

    if(set1.count(info[1]))
        cout << "{90, 1} is in set!" << endl;
    else
        cout << "{90, 1} is not in set!" << endl;
    cout << endl;

    Info com = {99, 2};
    cout << "键值大于等于{99, 2}的元素是" << "{" << (*set1.lower_bound(com)).nums << ", " << (*set1.lower_bound(com)).scope << "}" << endl;
    cout << "键值大于{99, 2}的元素是" << "{" << (*set1.upper_bound(com)).nums << ", " << (*set1.upper_bound(com)).scope << "}" << endl;
    com = {0, 2};
    cout << "键值大于{0, 2}的元素是" << "{" << (*set1.upper_bound(com)).nums << ", " << (*set1.upper_bound(com)).scope << "}" << endl;
    cout << endl;
    
    set1.clear();
    if (set1.empty())
    {
        cout << "set.clear()后，set为空！" << endl;
    }
    cout << "set的size值为：" << set1.size() << endl;
    cout << "set的maxsize的值为：" << set1.max_size() << endl;
    cout << endl;

    system("pause");
}