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【C++】set和map

news 2025/8/22 4:40:53

set和map就是我们上篇博客说的key模型和keyvalue模型。它们属于是关联式容器，我们之前说过普通容器和容器适配器，这里的关联式容器就是元素之间是有关联的，通过上篇博客的讲解我们也对它们直接的关系有了一定的了解，那么下面我们先看一下set的简单使用，set其实翻译过来是集合的意思

可以看到，set中的每个值都是唯一的，不能有重复值，它的底层就是一个二叉搜索树，下面是它的构造函数

它有默认构造，可以用一段迭代器区间构造，还有拷贝构造，它也是有迭代器的，它的遍历顺序就是中序遍历，为了使遍历是有序的

下面一个比较关键的就是它的insert，它的insert具有排序加去重的功能，就是说插入后就有序并且存在的值不会被插入。

并且这里面的key值是不允许修改的，因为一旦修改，他就不满足相应的性质了。下面一个是我们的find

可以看到如果成功找到就返回迭代器，如果找不到就返回end()的迭代器，所以我们就可以这么写

下面的删除函数也是比较简单的

下面有两个比较有用的函数，就是

分别是下限和上限，

这个是返回大于等于val值的最靠近begin的迭代器

这个是返回大于val值的最靠近begin的迭代器，那么为什么叫上限和下限呢？这都是有实际意义的，它们两个组合到一起恰好可以组成一段左开右闭的区间，比如像下面这样

我给定一个区间，它就可以很好的打印，并且我这里it2指向的值还是8

这就是左开右闭的意义

有了我们上面的set，还有一个multiset，它们的区别就是multiset可以存相同的值

我们这里的find就返回查找到的中序遍历的第一个值，还有一个count函数就返回相同值的个数

说完了set，我们说一下map，翻译过来是映射的意思，显而易见就是key和value之间的映射，同样用来比较的key不能修改，value是可以修改的。

我们可以看到，我们不是要一次插入key和value嘛，于是我们把他们放到一个对象里边，这个对象的类是用类模板来生成的，那我们先了解一下这个类模板pair

这是一个类模板，有两个公有的成员first和second，意味着我们可以直接访问。还有一个重要的函数

我们可以用来创建对象，那我们就用map的insert来用一下pair，我们pair是没有重载<<的，所以我们自己去实现打印，就是先打印first，后打印second，就像下面这样

我们的map中也是，key值不能相同，假如我插入一个与map中key值相同的，那么它既不会插入也不会更新。下面一个非常重要的就是重载方括号

我们大概可以看出什么呢？就是方括号中是一个key值，并且这个函数返回key值对应的value值的拷贝。然后它又说这个函数相当于下面那个式子，于是我们就需要看看insert函数有什么东西

我们看第一个函数声明，它这里的value_type也给了解释，不是我们之前说的kv中的v，而是一个pair类的对象

它这里的返回值也是不同的，虽然也是一个pair类的对象，但是里边是一个位置，一个bool值，表示是否插入了

于是我们再返回方括号重载那里，

把这个分一下我们就可以看出方括号重载的本质实际上是去调用insert，调用完insert后取insert的返回值的first（这是一个迭代器，记录插入元素的位置），再通过这个位置找到key对应的value，再返回value的引用。由此可以看出重载方括号其实有insert的作用，所以重载方括号有以下的作用

int main() {map<string, string>dict;//先插入一些元素pair<string, string> p1("banana", "香蕉");dict.insert(p1);dict.insert(pair<string, string>("orange", "橘子"));dict.insert({ "apple","苹果" });dict.insert(make_pair("watermelon", "西瓜"));//operator[]的作用dict["pear"];//插入,不给value值，就用value值的默认构造生成一个值cout << dict["banana"] << endl;//查找value值dict["orange"] = "桔子";//修改value值dict["peach"] = "桃子";//插入+修改value值for (auto& e : dict) {cout << e.first << ":" << e.second << endl;}return 0;
}

于是，我们之前说的统计水果还可以用insert的返回值的特性实现

int main() {string str[] = { "草莓","香蕉","苹果","橘子","草莓","香蕉","香蕉","苹果","橘子","草莓","香蕉", };map<string, int>m;for (auto& e : str) {pair<map<string, int>::iterator, bool> ret;ret = m.insert({e,1});if (ret.second == false) {ret.first->second++;}}for (auto& e : m) {cout << e.first << ":" << e.second << endl;}return 0;
}