c++ 11标准模板（STL） std::set(五）

news2024/12/27 13:34:28

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。

容量

检查容器是否为空

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

bool empty() const;		(C++11 前)
bool empty() const noexcept;		(C++11 起) (C++20 前)
[[nodiscard]] bool empty() const noexcept;		(C++20 起)

检查容器是否无元素，即是否 begin() == end() 。

参数

（无）

返回值

若容器为空则为 true ，否则为 false

复杂度

常数。

返回容纳的元素数

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

size_type size() const;		(C++11 前)
size_type size() const noexcept;		(C++11 起)

返回容器中的元素数，即 std::distance(begin(), end()) 。

参数

（无）

返回值

容器中的元素数量。

复杂度

常数。

返回可容纳的最大元素数

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

size_type max_size() const;		(C++11 前)
size_type max_size() const noexcept;		(C++11 起)

返回根据系统或库实现限制的容器可保有的元素最大数量，即对于最大容器的 std::distance(begin(), end()) 。

参数

（无）

返回值

元素数量的最大值。

复杂度

常数。

注意

此值通常反映容器大小上的理论极限，至多为 std::numeric_limits<difference_type>::max() 。运行时，可用 RAM 总量可能会限制容器大小到小于 max_size() 的值。

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()
{
    std::cout << std::boolalpha;

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

    //检查容器是否无元素，即是否 begin() == end() 。
    std::set<Cell> set1;
    std::cout << "set1 is empty:   " << set1.empty() << std::endl;
    std::set<Cell> set2{generate()};
    std::cout << "set2 is empty:   " << set2.empty() << std::endl;
    std::cout << std::endl;


    //返回容器中的元素数，即 std::distance(begin(), end()) 。
    std::set<Cell> set3;
    for (size_t index = 0; index < 6; index++)
    {
        std::cout << "set3 size: " << set3.size() << "  ---  ";
        std::copy(set3.begin(), set3.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
        std::cout << std::endl;
        set3.insert(generate());
    }

    std::cout << std::endl;


    //返回根据系统或库实现限制的容器可保有的元素最大数量，
    //即对于最大容器的 std::distance(begin(), end()) 。
    std::set<bool> set_b;
    std::cout << "set<bool> max_size:      " << set_b.max_size() << std::endl;
    std::set<char> set_c;
    std::cout << "set<char> max_size:      " << set_c.max_size() << std::endl;
    std::set<int> set_i;
    std::cout << "set<int> max_size:       " << set_i.max_size() << std::endl;
    std::set<uint8_t> set_ui8;
    std::cout << "set<uint8_t> max_size:   " << set_ui8.max_size() << std::endl;
    std::set<uint16_t> set_ui16;
    std::cout << "set<uint16_t> max_size:  " << set_ui16.max_size() << std::endl;
    std::set<uint32_t> set_ui32;
    std::cout << "set<uint32_t> max_size:  " << set_ui32.max_size() << std::endl;
    std::set<uint64_t> set_ui64;
    std::cout << "set<uint64_t> max_size:  " << set_ui64.max_size() << std::endl;
    std::set<short> set_s;
    std::cout << "set<short> max_size:     " << set_s.max_size() << std::endl;
    std::set<double> set_d;
    std::cout << "set<double> max_size:    " << set_d.max_size() << std::endl;
    std::set<float> set_f;
    std::cout << "set<float> max_size:     " << set_f.max_size() << std::endl;
    std::set<long> set_l;
    std::cout << "set<long> max_size:      " << set_l.max_size() << std::endl;
    std::set<long long> set_ll;
    std::cout << "set<long long> max_size: " << set_ll.max_size() << std::endl;
    std::set<string> set_str;
    std::cout << "set<string> max_size:    " << set_str.max_size() << std::endl;
    std::set<Cell> set_Cell;
    std::cout << "set<Cell> max_size:      " << set_Cell.max_size() << std::endl;
    return 0;
}