c++ 11标准模板（STL） std::set(三）

news2024/11/23 5:59:27

定义于头文件 <set>

template< class Key, class Compare = std::less<Key>, class Allocator = std::allocator<Key> > class set;	(1)
namespace pmr { template <class Key, class Compare = std::less<Key>> using set = std::set<Key, Compare, std::pmr::polymorphic_allocator<Key>>; }	(2)	(C++17 起)

std::set 是关联容器，含有 Key 类型对象的已排序集。用比较函数比较 (Compare) 进行排序。搜索、移除和插入拥有对数复杂度。 set 通常以红黑树实现。

在每个标准库使用比较 (Compare) 概念的场所，用等价关系确定唯一性。不精确地说，若二个对象 a 与 b 相互间既不比较大于亦不比较小于： !comp(a, b) && !comp(b, a) ，则认为它们等价。

std::set 满足容器 (Container) 、具分配器容器 (AllocatorAwareContainer) 、关联容器 (AssociativeContainer) 和可逆容器 (ReversibleContainer) 的要求。

成员函数

赋值给容器

std::set<Key,Compare,Allocator>::operator=

set& operator=( const set& other );	(1)
set& operator=( set&& other );	(2)	(C++11 起) (C++17 前)
set& operator=( set&& other ) noexcept(/* see below */);		(C++17 起)
set& operator=( std::initializer_list<value_type> ilist );		(3)	(C++11 起)

替换容器内容。

1) 复制赋值运算符。以 other 的副本替换内容。若 std::allocator_traits<allocator_type>::propagate_on_container_copy_assignment::value 为 true ，则以源分配器的副本替换目标分配器。若源分配器与目标分配器不比较相等，则用目标（ *this ）分配器销毁内存，然后在复制元素前用 other 的分配器分配。 (C++11 起).、

2) 移动赋值运算符。用移动语义以 other 的内容替换内容（即从 other 移动 other 中的数据到此容器）。之后 other 在合法但未指定的状态。若 std::allocator_traits<allocator_type>::propagate_on_container_move_assignment::value 为 true ，则用源分配器的副本替换目标分配器。若它为 false 且源与目标分配器不比较相等，则目标不能取走源内存的所有权，而必须单独移动赋值逐个元素，用自己的分配器按需分配额外的内存。任何情况下，原先在 *this 中的元素要么被销毁，要么以逐元素移动赋值替换。

3) 以 initializer_list ilist 所标识者替换内容。

参数

other	-	用作数据源的另一容器
ilist	-	用作数据源的 initializer_list

返回值

*this

复杂度

1) 与 *this 和 other 的大小成线性。

2) 与 *this 的大小成线性，除非分配器不比较相等且不传播，该情况下与 *this 和 other 的大小成线性。

3) 通常为 O(NlogN) ，其中 N 为 size() + ilist.size() 。若 ilist 相对于 value_comp() 已排序则为线性。

异常

2)noexcept 规定：

noexcept(std::allocator_traits<Allocator>::is_always_equal::value
&& std::is_nothrow_move_assignable<Compare>::value)

(C++17 起)

注意

容器移动赋值（重载 (2) ）后，除非不兼容的分配器强制逐元素赋值，否则指向 other 的引用、指针和迭代器（除了尾迭代器）都保持合法，不过指代的元素现在在 *this 中。当前标准通过 §23.2.1[container.requirements.general]/12 中的总括陈述保证这点，而 LWG 2321 下正在考虑更直接的保证。

返回相关的分配器

std::set<Key,Compare,Allocator>::get_allocator

allocator_type get_allocator() const;

返回与容器关联的分配器。

参数

（无）

返回值

关联的分配器。

复杂度

常数。

调用示例

#include <iostream>
#include <forward_list>
#include <string>
#include <iterator>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <time.h>
#include <set>

using namespace std;

struct Cell
{
    int x;
    int y;

    Cell() = default;
    Cell(int a, int b): x(a), y(b) {}

    Cell &operator +=(const Cell &cell)
    {
        x += cell.x;
        y += cell.y;
        return *this;
    }

    Cell &operator +(const Cell &cell)
    {
        x += cell.x;
        y += cell.y;
        return *this;
    }

    Cell &operator *(const Cell &cell)
    {
        x *= cell.x;
        y *= cell.y;
        return *this;
    }

    Cell &operator ++()
    {
        x += 1;
        y += 1;
        return *this;
    }


    bool operator <(const Cell &cell) const
    {
        if (x == cell.x)
        {
            return y < cell.y;
        }
        else
        {
            return x < cell.x;
        }
    }

    bool operator >(const Cell &cell) const
    {
        if (x == cell.x)
        {
            return y > cell.y;
        }
        else
        {
            return x > cell.x;
        }
    }

    bool operator ==(const Cell &cell) const
    {
        return x == cell.x && y == cell.y;
    }
};

std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Cell &cell)
{
    os << "{" << cell.x << "," << cell.y << "}";
    return os;
}

int main()
{
    auto generate = []()
    {
        int n = std::rand() % 10 + 100;
        Cell cell{n, n};
        return cell;
    };

    std::set<Cell> set1{generate(), generate(), generate(), generate(), generate()};
    std::cout << "set1:    ";
    std::copy(set1.begin(), set1.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    std::cout << std::endl;


    //1) 复制赋值运算符。以 other 的副本替换内容。
    std::set<Cell> set2 = set1;
    std::cout << "set2:    ";
    std::copy(set2.begin(), set2.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    std::cout << std::endl;


    //2) 移动赋值运算符。用移动语义以 other 的内容替换内容（即从 other 移动 other 中的数据到此容器）。
    std::set<Cell> set3 = std::move(set1);
    std::cout << "set1 is empty:   " << set1.empty() << std::endl;
    std::cout << "set3:    ";
    std::copy(set3.begin(), set3.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    std::cout << std::endl;


    //3) 以 initializer_list ilist 所标识者替换内容。
    std::set<Cell> set4 = {generate(), generate(), generate(), generate(), generate()};
    std::cout << "set4:    ";
    std::copy(set4.begin(), set4.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}