要 set 还是 map？我全要

引子：

时隔多日，我又回来啦，接上回，我们讲到set的一小部分，我们今天来讲详细讲set与map，满满干货启动！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。

扩展：序列的稳定性：在稳定的排序算法中，‌如果两个元素的值相等，‌它们在排序后的位置与排序前的相对顺序保持不变。‌例如，‌冒泡排序和插入排序是稳定的排序算法，‌而快速排序、‌选择排序和堆排序则是不稳定的。‌

pair的引入：

pair是C++ STL中定义的一个模板类，用于存储一对值,

用途：pair常用于函数返回两个值的场景，或者作为键值对存储在某些容器中

pair对象支持比较操作符，如==, !=, <, >, <=, >=，这些操作符首先比较.first成员，如果相等，则比较.second成员

成员访问：pair对象提供了访问其两个元素的方法，通常使用.first和.second来分别访问第一个和第二个元素

对于set来说为pair<迭代器，bool>，对于map来说是pair<key,value>
set利用pair.second的：判断带环链表的入环点或是否带环等问题

map利用pair对应的second，可以做英文字典的查找，门禁卡等工作

什么是set？

总的来说有以下几点：

元素唯一性：set中的每个元素都是唯一的，不允许重复。如果尝试添加一个已经存在的元素，大多数情况下，这个操作会被忽略。
无序性：虽然你提到了"按照一定次序存储元素"，但实际上大多数编程语言中的set并不保证元素的存储顺序。它们通常不按照元素的添加顺序或任何特定的顺序来存储元素。
元素作为键：在某些编程语言中，如C++的std::set，元素既是键也是值，因为set是基于键值对的集合，但键和值是相同的。
不可修改性：set中的元素通常是不可修改的，即一旦元素被添加到set中，就不能更改它的值。但是，你可以删除元素，然后重新插入一个新的元素。
基于红黑树的实现：在某些实现中，set可能使用红黑树来维护元素的有序性，这允许set在对数时间内进行查找、插入和删除操作。但是，并非所有set的实现都使用红黑树，有些可能使用哈希表。
类型为T：set可以存储任何类型的元素，只要这些元素支持比较操作，以便确定它们在set中的顺序（在基于红黑树的实现中）。
常量元素：在某些语言中，set中的元素被视为常量，意味着你不能更改它们，但可以添加或删除。

set的一些常用函数：

empty()：检查集合是否为空。
size()：返回集合中元素的数量。
clear()：移除集合中的所有元素。
insert(value)：向集合中插入一个新的元素。如果元素已存在，则不执行插入操作。
erase(value)：从集合中删除特定的元素。也可以删除指定范围内的元素。
find(value)：查找集合中是否存在特定值的元素，如果存在，返回指向该元素的迭代器；如果不存在，返回end()迭代器。
count(value)：返回集合中具有特定值的元素数量，对于set，这个函数总是返回0或1。
lower_bound(value)：返回指向大于或等于指定值的第一个元素的迭代器。
upper_bound(value)：返回指向大于指定值的第一个元素的迭代器。
equal_range(value)：返回一个范围，包含所有等于指定值的元素。对于set，这个范围由lower_bound和upper_bound返回的迭代器界定。
begin()：返回指向集合开始的迭代器。
end()：返回指向集合结束（最后一个元素之后）的迭代器。
rbegin()：返回指向集合逆向开始的迭代器。
rend()：返回指向集合逆向结束的迭代器。
swap(set)：交换当前集合的内容与另一个集合的内容。
key_comp()：返回一个函数，该函数用于比较集合中的元素。
value_comp()：返回一个函数，该函数用于比较集合中元素的值。

什么是map?

1,map是关联容器，它按照特定的次序(按照key来比较)存储由键值key和值value组合而成的元素。

2. 在map中，键值key通常用于排序和唯一地标识元素，而值value中存储与此键值key关联的内容。键值key和值value的类型可能不同，并且在map的内部，key与value通过成员类型 value_type绑定在一起，为其取别名称为pair。

3，在内部，map中的元素总是按照键值key进行比较排序的。

4. map中通过键值访问单个元素的速度通常比unordered_map容器慢，但map允许根据顺序对元素进行直接迭代(即对map中的元素进行迭代时，可以得到一个有序的序列)。

5. map支持下标访问符，即在[]中放入key，就可以找到与key对应的value。

6. map通常被实现为二叉搜索树(更准确的说：平衡二叉搜索树(红黑树))。

map的重点--[ ]

[ ]总的来说：

情况一：[ ]如果已经有元素，则是find的功能，或修改，返回元素的迭代器， key不存在时抛异常

情况二：[ ]如果没有元素，则执行insert的一个功能，即插入加修改，返回插入元素的迭代器， key不存在时抛异常

总结

1. map中的的元素是键值对

2. map中的key是唯一的，并且不能修改

3. 默认按照小于的方式对key进行比较

4. map中的元素如果用迭代器去遍历，可以得到一个有序的序列

5. map的底层为平衡搜索树(红黑树)，查找效率比较高O(log_2 N)

6. 支持[]操作符，operator[]中实际进行插入查找

一个基础的实例：

map<string, string> high = { {"one","vector"}, {"two","List"} };
high.insert(make_pair("three", "queue"));
high["four"] = "stack";
for (const auto& e : high)
{
	cout << e.first << " ," << e.second << endl;
}

map常用函数：

empty()：检查map是否为空。
size()：返回map中元素的数量。
clear()：移除map中的所有元素。
insert(value)：向map中插入一个新的键值对。如果键已存在，则不会插入，并且可能返回一个指向现有元素的迭代器。
erase(key)：根据键删除元素。也可以删除指定范围内的元素或使用迭代器来删除元素。
find(key)：查找具有指定键的元素。如果找到，返回指向该元素的迭代器；如果未找到，返回end()迭代器。
count(key)：返回map中具有指定键的元素数量，对于map来说总是0或1。
lower_bound(key)：返回指向第一个不小于指定键的元素的迭代器。
upper_bound(key)：返回指向第一个大于指定键的元素的迭代器。
equal_range(key)：返回一个包含所有等于指定键的元素的区间，对于map来说，这个区间由lower_bound和upper_bound返回的迭代器界定。
begin()：返回指向map开始的迭代器。
end()：返回指向map结束的迭代器。
rbegin()：返回指向map逆向开始的迭代器。
**rend()``：返回指向map`逆向结束的迭代器。
swap(map)：交换当前map的内容与另一个map的内容。
key_comp()：返回一个函数，该函数用于比较map中的键。
value_comp()：返回一个函数，该函数用于比较map中的值（即键值对）。
get_allocator()：返回一个副本，该副本是用于map的分配器对象。
max_size()：返回map可以容纳的最大元素数量。
operator[](key)：通过下标访问或设置与指定键关联的值。如果键不存在，它将插入一个新元素，并使用默认构造函数构造值。

引用习题：

一，二个数组的交集

给定两个数组 `nums1` 和 `nums2` ，返回它们的交集，输出结果中的每个元素一定是唯一的。我们可以不考虑输出结果的顺序

解题代码：

class Solution {
public:
    vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
    set<int> number1(nums1.begin(),nums1.end());
    set<int> number2(nums2.begin(),nums2.end());
    
    auto it1=number1.begin();
    auto it2=number2.begin();
    vector<int> answer;
    while(it1!=number1.end()&it2!=number2.end())
    {
        if(*it1<*it2)
        {
          *it1++;
        }
        else if(*it1>*it2)
        {
            *it2++;
        }
        else
        {
            answer.push_back(*it1);
            *it1++;
            *it2++;
        }
    }
    return answer;
    }
};

二，前K个高频单词

给定一个单词列表 words 和一个整数 k ，返回前 k 个出现次数最多的单词。

返回的答案应该按单词出现频率由高到低排序。如果不同的单词有相同出现频率， 按字典顺序 排序。

解题代码：

class Solution {
public:
    // 仿函数
    struct compare {
        bool operator()(const pair<string, int>& h1,
                      const pair<string, int>& h2) {
            return h1.second>h2.second;
        }
    };

    vector<string> topKFrequent(vector<string>& words, int k) {
        map<string, int> number;
        for (const auto& e : words) {
            number[e]++;
        }

        vector<pair<string, int>> temp(number.begin(), number.end());
        stable_sort(temp.begin(), temp.end(), compare());
        vector<string> answer;
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            answer.push_back(temp[i].first);
        }

        return answer;
    }
};