C 關聯式容器(set)詳解

2021-10-21 17:30:20 字數 2141 閱讀 8722

關聯容器與序列容器有著根本性的不同,序列容器的元素是按照在容器中的位置來順序儲存和訪問的,而關聯容器的元素是按關鍵元素來儲存和訪問的。關聯容器支援高效的關鍵字查詢與訪問。兩個主要的關聯容器型別是map與set。

概念:set裡面每個元素只存有乙個key,它支援高效的關鍵字查詢操作。set對應數學中的「集合」。特性

宣告set< t > a;

常用函式

插入元素:

set<

int> a=

; a.

insert(6

);for(

auto it = a.

begin()

;it != a.

end(

);it++

) cout <<

*it;

//輸出01269

set<

int> a =

;set<

int> b =

;auto first = b.

begin()

;auto second = b.

end();

a.insert

(first,second)

;for

(auto it = a.

begin()

;it != a.

end(

);it++

) cout <<

*it;

//0123459

插入元素會自動插入到合適的位置,使整個集合有序

lower_bound 和 upper_bound 迭代器:

#include

#include

#include

using

namespace std;

intmain()

;auto it2 = a.

lower_bound(2

);//返回指向第乙個大於等於x的元素的迭代器

auto it = a.

upper_bound(2

);//返回指向第乙個大於x的元素的迭代器

cout <<

*it2 << endl;

//輸出為2

cout <<

*it << endl;

//輸出為5

return0;

}

set的幾個問題:

(1)為何map和set的插入刪除效率比用其他序列容器高?

因為對於關聯容器來說,不需要做記憶體拷貝和記憶體移動。set容器內所有元素都是以節點的方式來儲存,其節點結構和鍊錶差不多,指向父節點和子節點。因此插入的時候只需要稍做變換,把節點的指標指向新的節點就可以了。刪除的時候類似,稍做變換後把指向刪除節點的指標指向其他節點也ok了。這裡的一切操作就是指標換來換去,和記憶體移動沒有關係。

(2)為何每次insert之後,以前儲存的iterator不會失效?

iterator這裡就相當於指向節點的指標,記憶體沒有變,指向記憶體的指標怎麼會失效呢(當然被刪除的那個元素本身已經失效了)。相對於vector來說,每一次刪除和插入,指標都有可能失效,呼叫push_back在尾部插入也是如此。因為為了保證內部資料的連續存放,iterator指向的那塊記憶體在刪除和插入過程中可能已經被其他記憶體覆蓋或者記憶體已經被釋放了。即使時push_back的時候,容器內部空間可能不夠,需要一塊新的更大的記憶體,只有把以前的記憶體釋放,申請新的更大的記憶體,複製已有的資料元素到新的記憶體,最後把需要插入的元素放到最後,那麼以前的記憶體指標自然就不可用了。特別時在和find等演算法在一起使用的時候,牢記這個原則:不要使用過期的iterator。

(3)當資料元素增多時,set的插入和搜尋速度變化如何?

如果你知道log2的關係你應該就徹底了解這個答案。在set中查詢是使用二分查詢,也就是說,如果有16個元素,最多需要比較4次就能找到結果,有32個元素,最多比較5次。那麼有10000個呢?最多比較的次數為log10000,最多為14次,如果是20000個元素呢?最多不過15次。看見了吧,當資料量增大一倍的時候,搜尋次數只不過多了1次,多了1/14的搜尋時間而已。你明白這個道理後,就可以安心往裡面放入元素了。

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