c++ 11标准模板（STL） std::set(八）
定义于头文件 <set>
| template< class Key, | (1) | |
| namespace pmr { template <class Key, class Compare = std::less<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。
修改器
原位构造元素
std::set<Key,Compare,Allocator>::emplace| template< class... Args > | (C++11 起) |
若容器中无拥有该关键的元素，则插入以给定的 args 原位构造的新元素到容器。
细心地使用 emplace 允许在构造新元素的同时避免不必要的复制或移动操作。 准确地以与提供给 emplace 者相同的参数，通过 std::forward<Args>(args)... 转发调用新元素的构造函数。 即使容器中已有拥有该关键的元素，也可能构造元素，该情况下新构造的元素将被立即销毁。
没有迭代器或引用被非法化。
参数
| args | - | 要转发给元素构造函数的参数 |
返回值
返回由指向被插入元素，或若不发生插入则为既存元素的迭代器，和指代插入是否发生的 bool （若发生插入则为 true ，否则为 false ）。
异常
若任何操作抛出异常，则此函数无效果。
复杂度
与容器大小成对数。
使用提示原位构造元素
std::set<Key,Compare,Allocator>::emplace_hint| template <class... Args> | (C++11 起) |
插入新元素到容器中尽可能接近于恰在 hint 前的位置。原位构造元素，即不进行复制或移动操作。
以提供给函数的参数准确相同者，以 std::forward<Args>(args)... 转发调用元素的构造函数。
没有迭代器或引用被非法化。
参数
| hint | - | 指向新元素将插入到其前的位置的迭代器 |
| args | - | 转发给元素构造函数的参数 |
返回值
返回指向新插入元素的迭代器。
若因元素已存在而插入失败，则返回指向拥有等价关键的既存元素的迭代器。
异常
若任何操作抛出异常，则此函数无效果（强异常保证）。
复杂度
通常与容器大小成对数，但若新元素正好被插入到 hint 之前则为均摊常数。
交换内容
std::set<Key,Compare,Allocator>::swap| void swap( set& other ); | (C++17 前) | |
| void swap( set& other ) noexcept(/* see below */); | (C++17 起) |
将内容与 other 的交换。不在单个元素上调用任何移动、复制或交换操作。
所有迭代器和引用保持合法。尾后迭代器被非法化。
Pred 对象必须可交换 (Swappable) ，并用非成员 swap 的非限定调用交换它们。
| 若 std::allocator_traits<allocator_type>::propagate_on_container_swap::value 为 true ，则用非成员 | (C++11 起) |
参数
| other | - | 要与之交换内容的容器 |
返回值
（无）
异常
| 任何 | (C++17 前) |
| noexcept 规定： noexcept(std::allocator_traits<Allocator>::is_always_equal::value | (C++17 起) |
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;for (size_t index = 0; index < 5; index++){//插入以给定的 args 原位构造的新元素到容器。set1.emplace(std::rand() % 10 + 100, std::rand() % 10 + 100);std::cout << "set1: ";std::copy(set1.begin(), set1.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;}std::cout << std::endl;std::set<Cell> set2;for (size_t index = 0; index < 5; index++){//插入新元素到尽可能靠近恰在 hint 前的位置。原位构造元素，即不进行复制或移动操作。set2.emplace_hint(set2.cbegin(), std::rand() % 10 + 100, std::rand() % 10 + 100);std::cout << "set2: ";std::copy(set2.begin(), set2.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;}std::cout << std::endl;std::cout << "swap before:" << std::endl;std::set<Cell> set3{generate(), generate(), generate(), generate(), generate()};std::cout << "set3: ";std::copy(set3.begin(), set3.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;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;//将内容与 other 的交换。不在单个元素上调用任何移动、复制或交换操作。set3.swap(set4);std::cout << "swap after:" << std::endl;std::cout << "set3: ";std::copy(set3.begin(), set3.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;std::cout << "set4: ";std::copy(set4.begin(), set4.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;return 0;
}