C++中set的使用

### C++ 中 `set` 容器的使用方法 #### 基本概念 `set` 是一种关联容器，用于存储唯一的键值并自动保持有序状态。它基于平衡二叉树实现，默认按照升序排列元素。 #### 默认构造与基本操作 可以通过默认构造函数创建一个空的 `set` 容器，并通过成员函数完成插入、删除和查找等操作[^2]。 ```cpp #include <iostream> #include <set> using namespace std; int main() { // 创建一个空的 set 容器 set<int> mySet; // 插入元素 mySet.insert(10); mySet.insert(5); mySet.insert(20); // 遍历 set 并打印其内容 for (auto it = mySet.begin(); it != mySet.end(); ++it) { cout << *it << " "; } cout << endl; // 查找元素是否存在 if (mySet.find(5) != mySet.end()) { cout << "Element 5 is found." << endl; } // 删除指定元素 mySet.erase(10); // 打印删除后的集合 for (auto value : mySet) { cout << value << " "; } cout << endl; return 0; } ``` 上述代码展示了如何定义一个整数类型的 `set`，并通过 `insert()` 方法向其中添加数据。由于 `set` 自动排序特性，最终输出的结果会按从小到大顺序显示。 #### 自定义比较规则 如果希望改变默认的排序方式（如降序），可以自定义仿函数类作为模板参数传递给 `set` 的第二个类型参数。下面是一个例子展示如何让 `set` 按照数值从大到小的方式存储： ```cpp #include <iostream> #include <set> using namespace std; class DescendingOrder { public: bool operator()(const int& lhs, const int& rhs) const { return lhs > rhs; // 改变条件使得较大的数排在前面 } }; int main() { // 使用自定义仿函数来控制排序逻辑 set<int, DescendingOrder> customSet; customSet.insert(300); customSet.insert(100); customSet.insert(200); // 输出定制化后的 set 结果 for (auto elem : customSet) { cout << elem << " "; // 应该依次输出 300 200 100 } cout << endl; return 0; } ``` 此段程序利用了一个名为 `DescendingOrder` 的仿函数类重新定义了两个整型之间的大小关系判断准则[^1]。 #### 复杂数据结构的支持 除了简单的基础数据类型外，还可以将更复杂的对象放入 `set` 当中。此时需要确保这些对象能够被正确比较以便维持内部秩序不变。 假设我们有一个表示学生信息的数据结构如下所示，则可通过重载 `<` 运算符或者提供额外的比较机制将其加入至 `set` 中管理起来。 ```cpp struct Student { string name; int age; // 提供小于运算符支持 bool operator<(const Student& other) const { if (age == other.age) return name < other.name; return age < other.age; } }; int main(){ set<Student> students; students.emplace("Alice", 22); students.emplace("Bob", 24); ... } ``` 这里省略了一些细节部分比如具体初始化过程等内容。但是可以看到当我们将 `Student` 类型实例存放到 `set` 后面时，得益于之前所写的 `<` 函数重载版本的帮助，在不需要任何其他辅助措施的情况下即可顺利完成整个流程。